способ изоляции продуктивного пласта

Формула изобретения

1. Способ изоляции продуктивного пласта, включающий закачку в скважину смеси полимеризующейся жидкости и инициатора полимеризации и выдержку в течение времени, необходимого для образования полимера, отличающийся тем, что в качестве полимеризующейся жидкости используют 6,5 - 10%-ный раствор каучука в стироле, или 10 - 20%-ный раствор пенополистирола в стироле, при соотношении полимеризующейся жидкости и инициатора полимеризации 100 : 0,5 - 3,0.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, в качестве инициатора полимеризации используют азоизобутиронитрил - порофор или дицетилпероксидкарбонат - лилодокс, или пероксид лауроила, или третбутилпербензоат - ТБНК.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при приготовлении смеси перемешивание полимеризующейся жидкости с инициатором полимеризации осуществляют в течение не более 30 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и касается области применения полимерных тампонажных составов для изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта и зон поглощения.

Известен способ борьбы с поглощением скважин, включающий в себя последовательную закачку буферной жидкости, кислотного инициатора полимеризации, разделительной жидкости и фурфурилового спирта, где в качестве кислотного инициатора полимеризации использована фосфорная кислота [US, патент, 3662831, E 21 В 33/138, 1972].

Однако последовательность закачки компонентов (инициатор ранее полимеризующейся жидкости) по известному способу не исключает возможности преждевременного отверждения фурфурилового спирта в процессе закачки и срыва операции.

Наиболее близким по технической сути является способ селективной изоляции водоносных пластов в нефтяных скважинах, согласно которому закачивают в пласт смесь, состоящую из стирола, пинена или скипидара и катализатора. [Обзоры зарубежной литературы. Методы изоляции пластов при бурении и эксплуатации скважин. Сер. "Добыча", Москва, ВНИИОЭНГ, 1972, стр. 29]. Эту смесь выдерживают в скважине в течение времени, необходимого для образования водонерастворимого твердого вещества, которое изолирует водоносный пласт. Однако время полимеризации стирола в известном способе довольно велико и составляет 12-18 ч, что делает длительным весь процесс изоляции.

Таким образом, возникла проблема сокращения времени, необходимого для изоляции продуктивного пласта.

Технический результат - увеличение скорости полимеризации тампонажных составов на основе стирола при закачивании их в пласт.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изоляции продуктивного пласта, включающем закачку в скважину смеси полимеризующейся жидкости и инициатора полимеризации и выдержку в течение времени, необходимого для образования полимера, согласно изобретению в качестве полимеризующейся жидкости используют 6,5-10%-ный раствор каучука в стироле или 10-20%-ный раствор пенополистирола в стироле при соотношении полимеризующейся жидкости и инициатора полимеризации 100:(0,5-3,0).

Целесообразно в качестве инициатора полимеризации использовать азоизобутиронитрил - порофор, или дицетилпероксидкарбонат - лилодокс, или пероксид лауроила, или третбутилпербензоат - ТБНК.

Полимеризующуюся жидкость необходимо перемешивать с инициатором полимеризации в течение 30 мин.

Использование соотношения полимеризующегося вещества к инициатору полимеризации, как 100:(0,5-3,0), дает возможность получить полимерный продукт от пластичного до твердого состояния, который может служить надежным изоляционным материалом. Применение в качестве полимеризующейся жидкости 6,5-10%-ного раствора каучука в стироле или 10-20%-ного раствора пенополистирола в стироле значительно ускоряет процесс образования полимера. Кроме того, в качестве вышеуказанного исходного компонента может быть использован отход производства пенополистирола.

Для получения полимерного продукта используют следующие вещества:

- пенополистирол, ТУ-6-05-1918-82, изм. 4 от 28.11.94 (отходы полистирольного производства);

- раствор каучука СКД-Л250 (ТУ 3810-3-696-89, изм.2 от 01.03.94) или СКД-ПС (ТУ 3810-3-248-84 изм. 5 от 01.07.96) в стироле;

- азоизобутиронитрил (порофор) по ТУ 113-03-365-82;

- дицетилпероксидкарбонат (лилодокс) по ТУ 2417-014-05024784- 98 (взамен СПТ 32-94);

- третбутилпербензоат (ТБНК), ТУ 6-05-1997-85, изм.1 от 01.12.89;

- пероксид лауроила, ТУ 6-05-1998-85, изм.1 от 01.06.90.

Предлагаемый способ подтверждается следующими примерами, выполненными в лабораторных условиях.

В стеклянном стаканчике взвешивают определенное количество полимеризующейся жидкости, добавляют инициатор полимеризации и ставят в термостат, где поддерживают определенную температуру. Через каждые 20-30 мин визуально определяют состояние исходной смеси. Эксперимент заканчивают, когда полученный полимерный продукт становится упругим или затвердевает.

В таблице 1 приведены примеры полимеризации 6,5 - 10%-ного раствора каучука в стироле, в таблице 2 - полимеризации 10 - 20%-го раствора пенополистирола в стироле.

Показано, что все предлагаемые полимерные продукты получаются в интервале высоких температур 60-120^oC. При этом необходимое качество материала: вязко-упругое или твердое для пласта с T = 60^oC достигается с инициатором порофором, для пласта с T = 80^oC - с лилодоксом и пероксидом лауроила, а для пласта с T = 100-120^oC - с ТБНК.

Таким образом, зная пластовую температуру, можно подобрать для предлагаемого способа соответствующую как по качеству, так и по количеству смесь исходных компонентов. Время отверждения во всех примерах составляет от 2 до 5 ч, что является вполне приемлемым для процесса изоляции пластов.

Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа в промышленных условиях.

Пример 1.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Предварительно проводят геофизические исследования и определяют пластовую температуру. Она должна быть не менее 80^oC. Насосно-компрессорные трубы (НКТ) устанавливают на 10-15 м выше верхних отверстий интервала перфорации, определяют приемистость пласта. В емкости смешивают 2 м³ 20%-ного раствора пепополистирола (отход производства пенополистирола) в стироле с 0,02 м³ лилодокса и производят перемешивание в течение 30 мин. После этого в НКТ закачивают приготовленную смесь раствора пенополистирола в стироле с инициатором полимеризации и продавочную жидкость и закрывают затрубное пространство. Далее в НКТ закачивают продавочную жидкость, необходимую для полного вытеснения смеси из скважины в пласт, и скважину закрывают на реагирование. Происходит полимеризация изоляционного состава в полном объеме в том интервале продуктивного пласта, который является наиболее проницаемым и, как следствие, основным источником обводнения.

Обводненность скважины в результате проведенной операции снизилась с 98% до 90%, а дебит нефти увеличился с 0,2 т/сут до 3,3 т/сут.

Пример 2.

Технологические действия проводят аналогичным образом, отличие состоит в том, что пластовая температура 100-120^oC. В этом случае смешивают 2 м³ 6,5%-ного раствора бутадиенового каучука СКД-ПС в стироле с 0,02 м³ ТБНК и закачивают в пласт. После закрытия скважины на реагирование происходит полимеризация в полном объеме. Обводненность скважины снизилась с 95% до 89%, а дебит нефти увеличился с 1,1 т/сут до 2,3 т/сут.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет в 2-3 раза сократить время, необходимое для полимеризации в пласте тампонажных составов на основе стирола, и осуществить надежную изоляцию проницаемой части продуктивного пласта, снизить обводненность скважины до 94-89% и повысить дебит нефти на 1,2-4,0 т/сут.