жидкость для глушения скважин

Формула изобретения

ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН, включающая реагент на основе целлюлозы и хлориды металлов, отличающаяся тем, что в качестве реагента на основе целлюлозы жидкость содержит моносульфитный черный щелок, а в качестве хлоридов металлов хлориды одно- и двухвалентных металлов при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Моносульфитный черный щелок 80 94

Хлориды одно- и двухвалентных металлов 6 20

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области добычи нефти и газа, в частности к составам для глушения скважины, и может быть использовано на предприятиях нефтегазодобывающей промышленности для глушения скважины, например, при проведении их подземного и капитального ремонта.

Известна жидкость для глушения скважины, содержащая карбоксиметилцеллюлозу, поверхностно-активное вещество, технический глицерин и моноэтаноламид при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Карбоксиметилцел- люлоза 58,7-69,0

Поверхностно-активное вещество (ПАВ) 0,3-0,7 Технический глицерин 30,0-40,0 Моноэтаноламид 0,3-1,0

Однако эта известная жидкость не сохраняет первоначальной проницаемости пласта после глушения скважины из-за того, что входящий в ее состав полимер оказывает кольматирующее воздействие на пласт. Наряду с этим обязательно используемый для извлечения данной жидкости из скважины после ее глушения водный раствор ПАВ фильтруется в пласт, кольматируя его.

Кроме того известная жидкость, имея высокую вязкость, достаточную для создания сопротивления всплытию в ней пузырьков газа из пласта, не обеспечивает в условиях высокого пластового давления достаточного противодавления на пласт из-за низкой плотности. В результате выделяющийся из пласта газ может произвести выброс данной жидкости из скважины.

К тому же использование известной жидкости для глушения скважины в зимнее время затрудняет закачку ее в скважину ввиду высокой вязкости, которая еще больше возрастает в условиях зимнего времени.

Наиболее близкой к предлагаемой является жидкость для глушения скважины, содержащая следующие ингредиенты, мас.

Сульфит-спиртовая дрож- жевая барда 22,67-26,93

МЛ-80 на основе суль- фоната и сульфонола 0,05-0,09 Оксиэтилцеллюлоза 0,03-0,15 Хлорид калия 3,77-5,75 Техническая вода 10,60-12,57

Пластовая вода с

общей минерализацией не менее 262 г/л Остальное

Однако и эта жидкость не сохраняет первоначальной проницаемости пласта после глушения скважины и имеет недостаточную газоудерживающую способность, поскольку низкая вязкость жидкости не создает сопротивления всплытию в ней пузырьков газа, поступающего из пласта, а имеющаяся плотность жидкости создает при этом опасность фильтрации ее в поглощающие пласты в разрезе скважины, особенно, когда пласт сложен различными породами-коллекторами, одни из которых поглощают жидкость, например, карбонатные.

Известная жидкость не обладает также достаточной морозостойкостью.

Цель изобретения полное сохранение первоначальной проницаемости пласта после глушения скважины и повышение газоудерживающей способности жидкости при одновременном придании жидкости свойства морозостойкости.

Цель достигается тем, что известная жидкость для глушения скважины на основе отхода целлюлозобумажного производства и добавки, в качестве отхода целлюлозобумажного производства содержит моносульфитный черный щелок, а в качестве добавки соль одно- или двухвалентных металлов хлористоводородной кислоты при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Моносульфитный черный щелок 80-94

Соль одно- или двухвалент-

ных металлов хлористоводо- родной кислоты 6-20

Предлагаемая жидкость отличается от известной использованием иного отхода целлюлозобумажного производства и добавки, а также другим количественным соотношением ингредиентов.

Из анализа научно-технической и патентной литературы использование заявляемого сочетания моносульфитного черного щелока и соли одно- или двухвалентных металлов хлористоводородной кислоты в составе жидкости для глушения скважины в их предлагаемом количественном соотношении не известно. На основании этого предлагаемое техническое решение отвечает критерию "Новизна".

В результате смешивания моносульфитного черного щелока (МЧЩ) с солью одно- или двухвалентного металла хлористоводородной кислоты происходит частичная гидратация молекул МЧЩ, увеличение межмолекулярного взаимодействия и ассоциирование макромолекул МЧЩ, причем катионы меньшего радиуса более гидратированы и сильнее связывают воду гидратных оболочек МЧЩ, что в целом обеспечивает достижение высокой вязкости и плотности смеси, позволяющих с одной стороны исключить фильтрацию смеси в пласт в качестве жидкости для глушения и сохранить первоначальную проницаемость пласта, с другой повысить ее газоудерживающую способность, поскольку создаются условия, при которых пузырьки газа из пласта всплывают в смеси с очень малой скоростью, а также обеспечивает снижение температуры замерзания предлагаемой смеси, как жидкости для глушения.

Эти свойства предлагаемой жидкости для глушения скважины при использовании ее в промысловых условиях позволяют круглогодично осуществлять надежное глушение скважин при их подземном и капитальном ремонте.

В производственных условиях заявляемую жидкость для глушения скважины можно получить на целлюлозно-бумажных комбинатах, где перерабатываются лиственные сорта пород деревьев и применяется технология сульфитной варки.

Таким образом предлагаемая жидкость для глушения скважины отвечает критерию "Промышленная применимость".

Заявляемая жидкость для глушения скважины была испытана в лабораторных условиях. Для ее приготовления были использованы следующие вещества: моносульфитный черный щелок по ТУ 13-0281036-05-89; хлорид калия по ГОСТ 4234-77; хлорид кальция по ТУ 6-09-4711-81; хлорид магния по ТУ 05-01-2-76; хлорид натрия по ГОСТ 4233-77.

П р и м е р. Предлагаемую жидкость для глушения скважины готовили путем перемешивания моносульфитного черного щелока, в одном случае, с солями одновалентных металлов хлористоводородной кислоты хлоридами калия и натрия, в другом случае с солями двухвалентных металлов хлористоводородной кислоты хлоридами кальция и магния, а также со смесями этих солей. Во всех случаях перемешивание смеси производили в течение 10-20 мин на лабораторной мешалке.

Свойство сохранения первоначальной проницаемости пласта предлагаемой жидкости для глушения скважины определяли на серийной установке УИПК-IМ cледующим образом.

Образцы нефтенасыщенных пород песчаника экстрагировали и определяли их проницаемость при прокачке через них трансформаторного масла, которое было принято за базу углеводородной жидкости, так как оно не имеет примесей.

После прокачки трансформаторного масла через образец породы (керн) в него закачивали исследуемую жидкость для глушения, фиксировали давление начала фильтрации, оптимальное давление, при котором устанавливали постоянный расход прокачиваемой жидкости, затем керн, заполненный жидкостью глушения, оставляли под давлением от 23 до 72 ч. Затем вновь проводили прокачку трансформаторного масла и определяли проницаемость керна. По изменению проницаемости керна до и после закачки жидкости глушения судили о влиянии этой жидкости на породу образца керна.

Для исследований были взяты песчаники с проницаемостью от 133 до 318 мд.

Таким способом определяли свойство сохранения первоначальной проницаемости пласта как у предлагаемой, так и у известной по прототипу жидкостей для глушения скважины.

Для определения газоудерживающей способности брали мерную колбу (или цилиндр) и заполняли исследуемой жидкостью для глушения. В колбу на дно спускали стеклянную трубочку диаметром 1 мм, через которую от баллона сжатого воздуха через редуктор пропускали воздух при давлении, равном давлению столба жидкости в колбе. По скорости всплытия пузырьков определяли газоудерживающую способность жидкости для глушения.

Свойство морозостойкости определяли следующим образом. В качестве охлаждающей жидкости использовали раствор твердой углекислоты в спирте, позволяющий получить температуру до -80^оС. Охлаждающую жидкость помещали в сосуд Дьюара. В сосуд Дьюара вставляли пробирку, содержащую исследуемую жидкость с погруженным в нее термометром. Затем отмечали температуру охлаждения жидкости для глушения во времени. За температуру замерзания принимали температуру начала кристаллизации жидкости.

Указанными способами определяли газоудерживающую способность и морозостойкость как у заявляемой жидкости, так и у жидкости для глушения по прототипу.

Данные об ингредиентном составе заявляемой и известной жидкостей для глушения скважины и о свойствах этих жидкостей приведены в таблице.

Данные таблицы показывают, что предлагаемая жидкость для глушения скважины по сравнению с жидкостью по прототипу полностью сохраняет первоначальную проницаемость плата после глушения (коэффициент восстановления проницаемости 99-100% ), обладает более высокой степенью морозостойкости (температура замерзания от -23 до -31^оС, в то время как жидкость по прототипу замерзает при -20^оC до -23^оС и повышенной в 10-26 раз газоудерживающей способностью.

Указанные свойства предлагаемой жидкости для глушения скважины позволяют ее использовать в нефтедобывающих скважинах круглогодично при их подземном или капитальном ремонте, вызванном отложениями солей, парафина, неисправностями глубинного оборудования, а также для устранения осложнений, связанных с глушением скважин при высоком газосодержании нефти.

Кроме того, предлагаемую жидкость можно использовать в качестве основы для создания составов жидкостей для гидравлического разрыва пласта, при изоляции водопритоков в скважине и выравнивания профилей приемистости в нагнетательных скважинах.