способ изоляции поглощающих пластов в скважине

Формула изобретения

1. Способ изоляции поглощающих пластов в скважине путем одновременно-раздельной закачки в обводненную часть пласта в виде двух потоков органической добавки и водного раствора соляной кислоты, отличающийся тем, что в качестве органической добавки используют продукт на основе омыленных кубовых остатков от производства синтетических жирных кислот, содержащий не менее 30% сухого остатка, не менее 1,7 мг-экв/л натриевых мыл синтетических жирных кислот и не более 0,1% свободной щелочи из расчета на сухой остаток, а в водный раствор соляной кислоты используют 5-10%-ной концентрации.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанную органическую добавку используют в виде водного раствора 10 - 15%-ной концентрации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к способам изоляции поглощающих пластов в скважине, и может быть использовано для ликвидации зон поглощений при ремонте добывающих и нагнетательных скважин с низким пластовым давлением, а также при регулировании профиля приемистости нагнетательных скважин и изоляции водопритоков в нефтедобывающих скважинах.

Известен реагент для изменения направлений фильтрационных потоков при обработке прйзабойной зоны пласта нагнетательных и нефтедобывающих скважин, представляющий собой продукт на основе омыленных кубовых остатков от производства синтетических жирных кислот - содержащий не менее 30% сухого остатка, не менее 1,7 мг-экв/л натриевых мыл синтетических жирных кислот и не более 0,1% свободной щелочи из расчета на сухой остаток. Указанный продукт является эмульсионной синтетической пастой и выпускается под торговой маркой "Эмко" [1].

Недостатком указанного известного реагента является то, что водные растворы ЭМКО не обладают тампонирующими и закупоривающими свойствами, а положительные свойства ЭМКО обусловлены адсорбционными процессами, происходящими в призабойной зоне пласта.

Известен способ изоляции зон поглощений в скважине, включающий закачку в скважину состава, содержащего полиамидную смолу и концентрированную соляную кислоту в качестве растворителя [2]. При смешивании с пресной и минерализованной водой этот состав коагулирует с образованием гелеобразной массы, которая затем затвердевает, превращаясь в упругое твердое вещество.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ изоляции поглощающих пластов в скважине путем одновременно-раздельной закачки в обводненную часть пласта двух потоков: один поток - гипан, жидкое стекло, вода, другой - водный раствор соляной кислоты 0,44-4,0% [3]. После смешения потоков в скважину дополнительно закачивают водный раствор кислоты.

Основным недостатком указанных известных способов является длительность выдерживания скважины для затвердевания тампонирующей смеси (до трех суток). В результате чего в условиях интенсивных поглощений изоляционный экран может не успеть образоваться. Кроме того, образующийся тампонирующий материал состоит из разрозненных, разобщенных частиц, что также ведет к моментальному его поглощению интенсивно поглощающей зоной пласта.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения степени изоляции зон интенсивных поглощений, а также повышения тампонирующей способности образующегося изоляционного материала за счет мгновенного образования однородного, плотного, комковатого осадка, образующегося при контакте закачиваемых компонентов, с высокой подвижностью, способного перемещаться в потоке жидкости в зону поглощения с созданием пробкообразующего эффекта, а также за счет высокой адгезионной способности поверхностного слоя этого осадка к породе пласта, устойчивого к воздействию пластовых вод и пластовых температур до +80^oС.

Для получения указанного технического результата при осуществлении предлагаемого способа путем одновременно-раздельной закачки органической добавки и кислоты в обводненную часть пласта в виде двух потоков в качестве органической добавки используют продукт на основе омыленных кубовых остатков от производства синтетических жирных кислот, содержащий не менее 30% сухого остатка, не менее 1,7 мг-экв/л натриевых мыл синтетических жирных кислот и не более 0,1% свободной щелочи из расчета на сухой остаток, а водный раствор соляной кислоты 5-10%-ной концентрации.

Для наилучшей реализации заявляемого способа рекомендуется указанную органическую добавку закачивать в скважину в виде водного раствора 10-15%-ной концентрации.

Предлагаемый способ основан на образовании вязкопластичного изоляционного материала, нерастворимого в воде, при смешении растворов ЭМКО и минеральных кислот с изменением рН среды в кислую сторону.

Образование изоляционного материала однородной, плотной консистенции обусловлено, по нашему мнению, реакцией ЭМКО с кислотой с образованием вязкопластичного коагулянта, представляющего собой основу ЭМКО - смеси исходных синтетических жирных кислот.

Способность изоляционного материала перемещаться в потоке жидкости в зону поглощения, по-видимому, обеспечивается благодаря наличию в составе изоляционного материала образующихся в результате реакции синтетических жирных кислот.

Пробкообразующий эффект изоляционного материала в зоне поглощения обеспечивается высокой когезионной способностью разрозненных кусочков образующегося коагулянта, а также способностью поверхностного слоя образующегося коагулянта, содержащего жирные кислоты, к сцепляемости с твердой поверхностью пористой среды.

Предлагаемый способ в промысловых условиях реализуется следующим образом:

- в отдельных емкостях готовят водный раствор ЭМКО 10-15%-ной концентрации и 5-10%-ный раствор соляной кислоты;

- осуществляют закачку реагента в скважину одновременно-раздельно. Закачивание реагентов в предлагаемом способе может осуществляться по способу "труба в трубе", "две трубы параллельно", по НКТ и кольцевому пространству скважины или по кольцевому пространству скважины и по затрубному пространству в зависимости от назначения;

- после закачивания реагентов скважина готова к следующим операциям.

Заявляемый способ был испытан в лабораторных и промысловых условиях.

При этих испытаниях были использованы следующие вещества:

- продукт на основе на основе омыленных кубовых остатков от производства синтетических жирных кислот, содержащий не менее 30% сухого остатка, не менее 1,7 мг-экв/л натриевых мыл синтетических жирных кислот и не более 0,1% свободной щелочи из расчета на сухой остаток ( ЭМКО), паста коричневого цвета выпускается по ТУ 2432-002-12064382-97;

- соляная кислота 24%-ная ТУ 2122-131 -05807960-97, которую разводят пресной водой до концентрации 5-10%.

В ходе лабораторных испытаний определяли предпочтительные концентрации ЭМКО и соляной кислоты, которые могут быть рекомендованы при осуществлении предлагаемого способа. Также были установлены температурные режимы.

Граничные значения оптимальных концентраций водных растворов ЭМКО были выбраны исходя из образования максимального количества осадка при вязкостях раствора, не создающих технологических трудностей при их прокачке в скважину и неменяющихся физико-химических характеристик раствора при хранении.

Концентрация соляной кислоты выбиралась с учетом полной коагуляции ЭМКО в заданных соотношениях ингредиентов, а также с учетом разбавления кислоты водой в условиях скважины.

Сведения о полученных результатах приведены в таблице.

Количество образующегося осадка при реализации предлагаемого способа составляет 19-28% от объема закачиваемых ингредиентов. С течением времени происходит уплотнение образующегося коагулянта за счет свертывания ЭМКО и увеличивающейся водоотдачи, что повышает эффективность изоляции.

Для определения степени адгезионных свойств образующегося при осуществлении предлагаемого способа осадка этот осадок наносили на поверхность породы, помещали в стакан с водой (как пресной, так и минерализованной) с температурой +25^oС и +80^oС и включали механическую мешалку, создавая в течение различных периодов времени вихревые потоки жидкости над поверхностью образца. Отслоения осадка от породы не произошло, что доказывает его высокие адгезионные свойства, стойкость его структуры к удерживанию формы и термостойкость.

Пример промысловых испытаний (по способу закачки типа "труба в трубе").

Производится обвязка скважинного оборудования с оборудованием по приготовлению водного раствора ЭМКО, его накоплению и закачиванию, а также по хранению и закачиванию кислоты и пресной воды. В мерной емкости на 5-6 м³, снабженной лопастным перемешивающим устройством, растворяют ЭМКО в пресной воде нагретой паропередвижной установкой до +50^oС. Объем закачиваемых реагентов рассчитывается исходя из объема осадка, необходимого для закупоривания поглощающего пространства по всему объему зоны поглощения. По внутренней НКТ меньшего диаметра производится закачка соляной кислоты расчетной концентрации. Для осуществления контакта с эмульсионной композицией в зоне фильтра нижняя НКТ перфорирована и внизу заглушена. По внешней НКТ большего диаметра осуществляется одновременно-раздельная закачка водного раствора ЭМКО, смешивающейся с соляной кислотой в зоне перфорации.

Перед закачиванием ЭМКО во избежание выпадения осадка при контакте с минерализованной водой в межтрубном пространстве прокачивается буфер из пресной воды в объеме НКТ.

Данные исследований показывают, что предлагаемый способ имеет следующие преимущества перед известными способами:

- повышаются тампонирующие способности образующегося изоляционного материала;

- обеспечивается мгновенная скорость образования комковатого, однородного, плотного осадка, имеющего высокую подвижность и способность перемещаться в потоке жидкости, а также имеющего хороший пробкообразующий эффект при придании высокой адгезионной способности поверхностного слоя к породе пласта с обеспечением герметичности, устойчивого к воздействию пластовых вод и пластовых температур до + 80^oС;

- повышается степень изоляции зон интенсивного поглощения.

Источники информации

1. Патент РФ 2065944, кл. Е 21 В 43/22, 1994.

2. Авт. св. СССР 796388, кл. Е 21 В 33/138, 1977.

3. Патент РФ 1774689, кл. Е 21 В 33/138, 1991.