×
31.07.2020
220.018.39f2

Результат интеллектуальной деятельности: Способ кислотной обработки продуктивного пласта

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002728401
Дата охранного документа
29.07.2020
Аннотация: Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи с низкопроницаемым коллектором. Технический результат – повышение эффективности способа кислотной обработки продуктивного пласта, возможность работы с различными по составу коллекторами. В способе кислотной обработки продуктивного пласта, включающем последовательную закачку в пласт щелочной композиции и кислотного состава в сочетании с технологическими выдержками, а также продавку продуктов реакции в пласт, перед закачкой составов проводят исследования для определения допустимого давления закачки, кислотного состава, позволяющего повысить проницаемость пласта как минимум на 10%, и химического состава продуктов реакции с породой, рассчитывают необходимый объем закачки на единицу толщины вскрытого продуктивного пласта и проводят исследования для определения щелочной композиции, наиболее эффективно нейтрализующей кислотный состав до рН, допустимого для данной скважины, и ее объема на единицу толщины вскрытого продуктивного пласта для растворения при этом продуктов реакции до величины, достаточной для дальнейшей продавки в пласт. Сначала в пласт закачивают выбранный кислотный состав в необходимом объеме, рассчитанном исходя из длины вскрытого продуктивного пласта, и с давлением не выше 80% от допустимого. После технологической выдержки, достаточной для реагирования с породой пласта, закачивают выбранную щелочную композицию необходимого объема с давлением не выше 80% от допустимого. Продавку продуктов реакции дальше в пласт в удалённые зоны, которые не задействованы в разработке на данном этапе, производят после технологической выдержки, достаточной для нейтрализации кислотного состава. 1 пр.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи с низкопроницаемым коллектором.

Известен способ обезвреживания продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины (патент RU № 2416717, МПК E21B 43/22, B09B 1/00, опубл. 20.04.2011 в Бюл. № 11), включающий отбор пробы для определения значения водородного показателя - рН жидкости после кислотной обработки, определение необходимого количества раствора для нейтрализации кислотных составляющих жидкости, приготовление раствора для нейтрализации с плотностью, меньшей плотности жидкости, поступающей из пласта, дозирование полученного раствора, запуск скважины в работу, ежедневный отбор пробы жидкости из скважины, определение значений рН продуктов кислотной обработки и по достижении значения рН продуктов кислотной обработки, равного значению рН пластовых флюидов, остановку дозирования раствора для нейтрализации, причем предварительно раствор для нейтрализации в объеме, определяемом из условия поддержания значения рН жидкости на устье скважины при обезвреживании продуктов кислотной обработки большего, чем рН пластовой жидкости, закачивают в межтрубное пространство скважины, закрывают его, проводят технологическую выдержку для прохождения реакции между раствором для нейтрализации и пластовой жидкостью на границе контакта жидкостей, затем продолжают указанное дозирование периодически.

Недостатками данного способа являются отсутствие удаления продуктов реакции из призабойной зоны пласта (ПЗП), кислотная обработка пласта проводится без учета свойств пласта и изначально поддерживают необходимого рН жидкости только на устье, при этом извлечении продуктов

реакции путем создания депрессии продукты реакции кислотной композиции с породой пласта оседают в призабойной зоне, что в совокупности может с большой вероятностью привести к кольматации призабойной зоны пласта.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки нефтяной залежи (патент RU № 2156352, МПК E21B 43/22, опубл. 20.09.2000 в Бюл. № 26), включающий отбор нефти через добывающие скважины, закачку через нагнетательные скважины рабочего агента и проведение интенсификационных работ с размещением на забое нагнетательных скважин щелочноземельного металла, причем при проведении интенсификационных работ на забое нагнетательной скважины размещают щелочной, или щелочноземельный металл, или сплав на его основе в изолированном от скважинной жидкости виде, организуют контактирование щелочного, или щелочноземельного металла, или сплава на его основе со скважинной жидкостью, закачивают продукты реакции в призабойную зону скважины, проводят технологическую выдержку и закачивают раствор глинокислоты, а продукты реакции продавливают в пласт рабочим агентом, причем перед проведением интенсификационных работ заполняют забой скважины кислотным раствором.

Недостатками данного способа являются обработка реагентами проводится без учета свойств пласта, обработка кислотный раствор – щелочной металл – кислотный раствор снижает химическую активность ингредиентов, что в совокупности снижает эффективность воздействия на пласт, а использование только глинокислоты сужает область применения из-за ее низкой эффективности в карбонатных коллекторах.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание эффективного способа кислотной обработки продуктивного пласта благодаря использования реагентов, воздействующих на пласт, и реагентов, нейтрализующих вещества после воздействия, подбираемых исходя из свойств продуктивного пласта для возможности работы с различными по составу коллекторами.

Техническая задача решается способом обработки продуктивного пласта, включающим последовательную закачку в пласт щелочной композиции и кислотного состава в сочетании с технологическими выдержками, а также продавку продуктов реакции в пласт.

Новым является то, что перед закачкой составов проводят исследования для определения допустимого давления закачки, кислотного состава, позволяющего повысить проницаемость пласта как минимум на 10%, и химический состав продуктов реакции с породой, также определяют необходимый объем закачки на единицу длины вскрытого продуктивного пласта и проводят исследования для определения щелочной композиции наиболее эффективно нейтрализующего кислотный состав до рН, допустимого для данной скважины, и его объема на единицу длины вскрытого продуктивного пласта для растворения при этом продуктов реакции до величины, достаточной для дальнейшей продавки в пласт, сначала в пласт закачивают выбранный кислотный состав в необходимом объеме, рассчитанным исходя из длины вскрытого продуктивного пласта, и с давлением не выше 80% от допустимого, после технологической выдержки, достаточной для реагирования с породой пласта, закачивают выбранный щелочную композицию необходимого объема с давлением не выше 80% от допустимого, продавку продуктов реакции в дальше в пласт в удалённые зоны, которые не задействованы в разработке на данном этапе, производят после технологической выдержки, достаточной для нейтрализации кислотного состава.

Способ реализуется следующим образом.

Проводят исследования в лабораторных условиях для изучения реакции материала кернов, взятых с различных месторождений, с различными кислотами. Для каждого месторождения определяют кислотный состав, позволяющий повысить проницаемость пласта как минимум на 10%, и химический состав продуктов реакции с породой. Определяют необходимый объем закачки на единицу длины вскрытого продуктивного пласта и проводят

исследования для определения щелочной композиции наиболее эффективно нейтрализующего кислотный состав до рН, допустимого для каждой скважины, и его объема на единицу длины вскрытого продуктивного пласта для растворения при этом продуктов реакции до величины, достаточной для дальнейшей продавки в пласт. Сначала в пласт закачивают выбранный кислотный состав в необходимом объеме, рассчитанным исходя из длины вскрытого продуктивного пласта, и с давлением не выше 80% от допустимого. После технологической выдержки, достаточной для реагирования с породой пласта, закачивают выбранный щелочную композицию необходимого объема с давлением не выше 80% от допустимого. Продавку продуктов реакции в дальше в пласт в удалённые зоны, которые не задействованы в разработке на данном этапе, производят после технологической выдержки, достаточной для нейтрализации кислотного состава.

Пример конкретного выполнения.

Кислотную обработку применяют для увеличения проницаемости карбонатных и теригенных коллекторов в нефтегазодобывающих скважинах и нагнетательных скважинах после бурения, во время эксплуатации и ремонтных работ.

Для обработки карбонатных коллекторов преимущественно применяют солянокислотные растворы, а для терригенных коллекторов глинокислотные растворы.

Рассмотрим механизм кислотного воздействия на коллектор с позиций степени растворимости пород и скорости реакции, образования продуктов реакции и изменения проницаемости пород после обработки. Считается, что растворимость пород, которые подвергаются кислотной обработке, должна обеспечить увеличение пористости не менее чем на 10 %, а растворимость инородных материалов, загрязняющих поры и трещины пласта, должна быть наиболее полной. Исходя из этих принципов, подбирается состав активной части растворов - кислот.

Например, 1 м3 кислоты растворяет:

15 % HСl - 200 кг известняка CaCO3 или около 70 кг легкорастворимой части эоценового песчаника, содержащего 89 % SiO2, 3 % карбонатов и 7 % глин;

4 % HF - 48 кг каолина;

10 % HСl + 1% HF - 70 кг глинопорошка, состоящего из гидрослюды и монтмориллонита.

Продукты реакции кислотной обработки вызывают снижение проницаемости пород если они откладываются в поровом пространстве в виде геля, либо твердой породы или взаимодействуют с пластовыми флюидами, образуя осадки или эмульсии.

Во время взаимодействия соляной кислоты образуются:

с карбонатами пород - водорастворимые соли CaCl2, MgCl, газ CO2, вода;

с окисями железа и его соединениями в составе пород - хлорное железо FeCl3, которое после нейтрализации кислоты гидролизирует в виде осадка Fe(OH)3, способного закупоривать поры;

c сульфатами кальция в составе пород с температурой до 66 С° – осадок гипса;

с окисью кремния в глинах – осадок, гель кремниевой кислоты;

с окисью щелочных и щелочноземельных металлов в глинах – соответствующие соли.

Во время взаимодействия глинокислоты образуются:

с кварцем – газоподобный SiF4, а после снижения кислотности – гель кремниевой кислоты Si(OH)4, который закупоривает поры;

с алюмосиликатами (глинами) – газоподобный SiF4;

с кварцем и алюминием – параллельно с SiF4 образуется гексафторокремниевая кислота Н2SiF6, соли которой Na2SiF6 и K2SiF6 выпадают в осадок.

Известно, что реакция глинокислотного раствора с глинами проходит значительно быстрее, чем с кварцем, поэтому в песчаниках преимущественно

растворяются глинисто-карбонатный цемент и частицы, загрязнившие пласт, а зерна кварца (матрицы породы) - значительно меньше.

Таким образом, во время реакции солянокислотной и глинокислотной композиции с породами образуются временно растворимые и нерастворимые продукты, способные закупоривать поровое пространство. Для предотвращения осаждения в поровых каналах призабойной зоны пласта нерастворимых продуктов реакции их необходимо удалить из призабойной зоны пласта в кратчайшие сроки.

Объем щелочной композиции необходимый для проведения продавки кислотного состава зависит от мощности обрабатываемого интервала пласта и определяется на основе ретроспективного анализа истории эксплуатации и ОПЗ скважины.

Для приготовления 1м3 нейтрализующей композиции необходимо смешать расчетное количество щелочи с 1м3 технологической жидкости. Композиция тщательно перемешивается до образования однородной массы.

рН среды для скважины определяется по ГОСТ 6307-75 «Метод определения наличия водорастворимых растворов кислоты и щелочи».

Объем щелочной композиции необходимый для проведения продавки кислотного состава зависит от мощности обрабатываемого интервала пласта и определяется на основе ретроспективного анализа истории эксплуатации и ОПЗ скважины.

Для приготовления 1м3 нейтрализующей композиции необходимо смешать расчетное количество щелочи с 1м3 технологической жидкости. Композиция тщательно перемешивается до образования однородной массы.

рН среды определяется по ГОСТ 6307-75 «Метод определения наличия водорастворимых растворов кислоты и щелочи».

Последовательность выполнения расчетов необходимого количества реагентов.

Объем композиции– Vк, м3, необходимый для проведения продавки вычисляют по формуле:

Vк = hобр × qк (1)

где hобр – мощность интервала перфорации пласта, м.

qк – удельный расход композиции на 1 погонный метр обрабатываемого интервала, м3/м.

Удельный расход композиции qк, м3/м, определяется разработчиком технологии для каждой конкретной скважины на основании ретроспективного анализа истории эксплуатации и ОПЗ скважины, и с учетом ее текущих геолого-промысловых характеристик (параметров).

Концентрацию щелочи необходимой для проведения продавки, находим по графику зависимости рН среды от концентрации кальцинированной соды в технологической жидкости.

Пример выполнения расчета.

В скважине, выбранной для обработки, интервал перфорации составляет 3 м. Необходимо провести обработку всего интервала, т.е. hобр=3 м. Удельный расход композиции qк, м3, на обработку 1 погонного метра, принимаем равным 4 м3/м, т.е. qк = 4,0 м3/м тогда, согласно (1)

Vк = 3 × 4,0 = 12,0 м3 – расход композиции на интервал перфорации.

Зная Vк согласно графика (до доведения рН = 6) вычисляем необходимый объем кальцинированной соды для создания композиции

V(Na2CO3) = 10 кг×12 м3=120 кг.

Критерии для выполнения технологии.

Определяют допустимое давление закачки – Рдоп, при котором не происходит нарушения целостности пласта (гидроразрыва).

Необходимый объем кислотного состава закачивают в пласт при давлении Р ≤ 0,8×Рдоп.

После реагирования кислотного состава в пласте (технологической выдержки), заполняют ствол скважины, а затем продавливают в пласт расчетный объем щелочной композиции при давлении Р ≤ 0,8×Рдоп.

После нейтрализации (до доведения рН = 6) кислотного состава в пласте (технологической выдержки) производят продавку продуктов реакции в пласт

из призабойной зоны пласта технологической жидкостью (пресной или минерализованной водой).

В результате проведенных работ проницаемость повысилась на 11 – 12 %, время освоения бригадами текущего и капитального ремонта скважин снизилось более чем в 2 раза, при этом транспортные расходы затраты также снизились на 30 – 40% за счет отказа от свабных установок. Способ показал свою эффективность.

Предлагаемый способ кислотной обработки продуктивного пласта эффективен в применении благодаря использованию реагентов, воздействующих на пласт, и реагентов, нейтрализующих вещества после воздействия, подбираемых исходя из свойств продуктивного пласта для возможности работы с различными по составу коллекторами.

Способ кислотной обработки продуктивного пласта, включающий последовательную закачку в пласт щелочной композиции и кислотного состава в сочетании с технологическими выдержками, а также продавку продуктов реакции в пласт, отличающийся тем, что перед закачкой составов проводят исследования для определения допустимого давления закачки, кислотного состава, позволяющего повысить проницаемость пласта как минимум на 10%, и химического состава продуктов реакции с породой, рассчитывают необходимый объем закачки на единицу толщины вскрытого продуктивного пласта и проводят исследования для определения щелочной композиции, наиболее эффективно нейтрализующей кислотный состав до рН, допустимого для данной скважины, и ее объема на единицу толщины вскрытого продуктивного пласта для растворения при этом продуктов реакции до величины, достаточной для дальнейшей продавки в пласт, сначала в пласт закачивают выбранный кислотный состав в необходимом объеме, рассчитанном исходя из длины вскрытого продуктивного пласта, и с давлением не выше 80% от допустимого, после технологической выдержки, достаточной для реагирования с породой пласта, закачивают выбранную щелочную композицию необходимого объема с давлением не выше 80% от допустимого, продавку продуктов реакции дальше в пласт в удалённые зоны, которые не задействованы в разработке на данном этапе, производят после технологической выдержки, достаточной для нейтрализации кислотного состава.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 170.
13.12.2019
№219.017.ecc9

Устройство для подготовки образца керна к определению трещиностойкости

Изобретение относится к горному делу, в частности к нефтегазодобывающей промышленности, и касается устройств для подготовки керна с целью определения их трещиностойкости. Устройство для подготовки образца керна к определению трещиностойкости включает основание с установленным на нем устройством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708847
Дата охранного документа: 11.12.2019
13.12.2019
№219.017.ece4

Способ многократного гидравлического разрыва пласта в горизонтальном стволе скважины

Изобретение относится нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам интенсификации работы скважин формированием трещин в продуктивном пласте (гидроразрыв пласта - ГРП). Способ включает строительство горизонтальной скважины, вскрывающей продуктивный пласт. Спускают в скважину на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708747
Дата охранного документа: 11.12.2019
13.12.2019
№219.017.ecff

Универсальная переходная катушка устьевой арматуры (варианты)

Изобретение относится к устьевой арматуре и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при ремонте скважин в процессе спуско-подъёмных операций колонны труб, в том числе при спуско-подъёмных операциях в паронагнетательной скважине как однорядной, так и двухрядной колонны труб....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708738
Дата охранного документа: 11.12.2019
13.12.2019
№219.017.ed32

Стенд для опрессовки превентора на скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для опрессовки превентора на скважине и/или на стендовой скважине базы производственного обслуживания. Стенд для опрессовки превентора на скважине включает опорную трубу, проходящую через корпус превентора, нижнюю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708748
Дата охранного документа: 11.12.2019
13.12.2019
№219.017.ed39

Устройство для опрессовки превентора на скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для опрессовки превентора на скважине. Устройство для опрессовки превентора на скважине включает опорную трубу, проходящую через корпус превентора, установленный в опорной трубе полый шток и размещённую на опорной трубе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708737
Дата охранного документа: 11.12.2019
13.12.2019
№219.017.ed3c

Способ бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины

Изобретение относится к области бурения боковых стволов нефтяных и газовых скважин. Перед бурением боковых стволов на устье горизонтальной скважины с необсаженным стволом снизу вверх собирают компоновку: телесистема, одна утяжеленная бурильная труба, клин-отклонитель с углом наклона рабочей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708743
Дата охранного документа: 11.12.2019
13.12.2019
№219.017.ed89

Переходная катушка устьевой арматуры

Изобретение относится к устьевой арматуре и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при ремонте скважин в процессе спуско-подъёмных операций (СПО) колонны труб, в том числе при СПО в паронагнетательную скважину двухрядной колонны труб. Предложена переходная катушка устьевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708739
Дата охранного документа: 11.12.2019
19.12.2019
№219.017.ef42

Способ бурения и освоения бокового ствола из горизонтальной скважины (варианты)

Группа изобретений относится к области строительства многозабойных скважин. Перед бурением бокового ствола определяют расстояние до водоносного пласта. В процессе спуска компоновки колонну НКТ оснащают тремя пусковыми муфтами. После спуска компоновки на колонне НКТ в интервал зарезки бокового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709262
Дата охранного документа: 17.12.2019
19.12.2019
№219.017.ef4e

Способ бурения и освоения боковых стволов из горизонтальной скважины

Изобретение относится к области бурения и освоения боковых стволов нефтяных и газовых скважин. Перед бурением боковых стволов с основным горизонтальным открытым стволом на устье скважины снизу вверх собирают компоновку: телесистема, одна утяжелённая бурильная труба, клин-отклонитель. Спускают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709263
Дата охранного документа: 17.12.2019
25.12.2019
№219.017.f21a

Компоновка низа бурильной колонны для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины

Изобретение относится к техническим средствам для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины, в частности к устройствам для бурения с применением длинномерных гибких труб (колтюбинга). Компоновка низа бурильной колонны (КНБК) для бурения боковых стволов из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710052
Дата охранного документа: 24.12.2019
Показаны записи 11-20 из 24.
10.08.2015
№216.013.6c29

Способ экспресс-определения характеристик призабойной зоны малодебитных скважин, применяемый при освоении скважин, и система его реализующая

Изобретение относится к области исследования характеристик скважин, а именно к способу экспресс-определения характеристик призабойной зоны малодебитных скважин, применяемому при освоении скважин, и системе его реализующей. Технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559247
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.09.2015
№216.013.7c7b

Муфта для перепуска газа из межтрубного пространства

Изобретение относится к устройству, используемому при однолифтовой схеме с использованием штангового глубинного насоса. Муфта содержит верхнее соединение для соединения с насосно-компрессорной трубой большего диаметра, нижнее соединение для соединения с насосно-компрессорной трубой меньшего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563464
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7ca8

Способ добычи высоковязкой нефти с применением электронагрева и подачи химического реагента в заданную точку скважины

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к способу добычи высоковязкой нефти. Технический результат - увеличение дебета скважины по добыче высоковязкой нефти за счет снижения кинематической вязкости добываемой нефти, увеличение межремонтного интервала насосного оборудования за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563509
Дата охранного документа: 20.09.2015
10.01.2016
№216.013.9f3d

Способ и устройство для определения прочностных характеристик насосных штанг нефтедобывающих скважин

Изобретение относится к области эксплуатации нефтедобывающего оборудования, а именно, к способу и устройству, применяемым для контроля состояния насосных штанг нефтедобывающих скважин. Технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в уменьшении времени определения прочности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572402
Дата охранного документа: 10.01.2016
13.01.2017
№217.015.7b2b

Способ технологической обработки скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам обработки призабойной зоны скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности кислотной обработки призабойной зоны пласта в добывающих и нагнетательных скважинах, повышении нефтеотдачи пластов. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600137
Дата охранного документа: 20.10.2016
25.08.2017
№217.015.9e64

Система определения характеристик призабойной зоны малодебитных скважин

Изобретение относится к области исследования характеристик скважин. Техническим результатом является обеспечение возможности проведения оперативного контроля скважины одновременно с этапом ее освоения. Предложена система экспресс-определения характеристик призабойной зоны малодебитных скважин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605972
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.b581

Способ освоения нефтедобывающей скважины и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам освоения нефтедобывающих скважин и устройству для осуществления этих способов. Технический результат - уменьшение коррозии внутрискважинного оборудования, сокращение сроков освоения скважины, энергетических и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614139
Дата охранного документа: 23.03.2017
25.08.2017
№217.015.b789

Способ освоения нефтедобывающей скважины и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - сокращение сроков освоения скважины, энергетических и трудозатрат на транспортировку, переработку и утилизацию используемой в способе кислоты, уменьшение коррозии внутрискважинного оборудования. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614832
Дата охранного документа: 29.03.2017
20.01.2018
№218.016.17bd

Способ подготовки пластовых вод для поддержания пластового давления и способ поддержания пластового давления нефтяных залежей

Настоящее изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к подготовке пластовых вод для поддержания пластового давления нефтяных залежей. Способ подготовки пластовых вод для системы поддержания пластового давления нефтяных залежей девона и/или нижнего карбона и залежей среднего и/или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635418
Дата охранного документа: 13.11.2017
29.01.2019
№219.016.b508

Способ снижения водопритока к скважинам

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей нефти. Технический результат - снижение обводненности и повышение объема добычи нефти. Способ включает выбор добывающей скважины, закачку малосольной воды в течение не менее пяти суток в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678338
Дата охранного документа: 28.01.2019
+ добавить свой РИД