способ блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов

Формула изобретения

Способ блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, включающий закачку в жидкости-носителе – безводной смеси нефтепродуктов, содержащей безводную нефть, порошкообразного водорастворимого полимера и сшивателя в количестве 0,05-0,2 % на массу жидкости-носителя или 30-100 % на массу порошкообразного водорастворимого полимера, отличающийся тем, что в качестве указанной смеси используют смесь безводной нефти и светлых нефтепродуктов, отработанных в соотношении 0,1:9,9 - 9,9:0,1, а в качестве сшивателя - сухой сульфат алюминия, хрома, железа, магния, меди или их смеси, или квасцы с общей формулой М^IМ^III (SO₄)₂·12Н₂О, где М^I – Na, K, Pb, Cs, NH₄, а М^III – Al, Cr, Fe, Mn.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, выравнивания профилей приемистости нагнетательных скважин.

Известен способ изоляции притока воды в эксплуатационные скважины (а.с. СССР 1421849, МКИ 4 Е 21 В 33/138, 1988), в котором в качестве сшивателя гипана используется водный раствор хлорида алюминия. Недостатком данного способа является высокая концентрация хлорида алюминия (30%), что существенно удорожает стоимость скважинообработки.

Известен способ изоляции водопритока в скважину (пат. СССР 1797644, МКИ 5 Е 21 В 33/138, 1993). Способ предусматривает закачку водорастворимого полимера и глинистого компонента в порошкообразном состоянии в жидкости-носителе, в качестве которой используют нефть. Недостатком данного способа является то, что глина - малоэффективный сшиватель для образования трехмерной структуры гелеобразного полиакриламида (ПАА) за счет адсорбции подвижных частей набухшего полимера. Процесс адсорбции обратим и при определенных условиях будет преобладать обратный процесс - десорбция, что приведет к нарушению изоляционного экрана.

Наиболее близок к предлагаемому способ блокирования высокопроницаемых пластов (пат. РФ 2176309, МПК 7 Е 21 В 33/138, 43/32, 1999). В данном способе блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, включающем закачку в безводной смеси нефтепродуктов - жидкости-носителе - порошкообразных водорастворимого полимера и сшивателя, при этом в качестве указанной безводной смеси нефтепродуктов используют смесь безводной нефти и легкой смолы пиролиза в объемном соотношении 9:1-1:9, а в качестве сшивателя - добавку сухих хлоридов магния, кальция, бария, алюминия, меди железа или их смеси в количестве 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу порошкообразного водорастворимого полимера.

Задачей изобретения является повышение эффективности блокирования водопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов за счет увеличения устойчивости и прочности водоизоляционного экрана, а также расширение ассортимента химических реагентов, используемых в качестве сшивателей водорастворимых полимеров и жидкостей-носителей.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, включающем закачку в жидкости-носителе - безводной смеси нефтепродуктов, содержащей безводную нефть, порошкообразных водорастворимого полимера и сшивателя в количестве 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу порошкообразного водорастворимого полимера, в качестве указанной смеси используют смесь безводной нефти и светлых нефтепродуктов, отработанных в соотношении 0,1:9,9-9,9:0,1, а в качестве сшивателя - сухой сульфат алюминия, хрома, железа, магния, меди или их смеси, или квасцы с общей формулой M^IM^III(SO₄ )₂· 12H₂O, где М ^I -Na, К, Pb, Cs, NH₄, а М^III - Al, Cr, Fe, Mn (табл.1).

Таблица 1
Сульфат металла	Растворимость в воде, в г /100 г/ при 1°С
Аl2 (SO4)3	38,5/25; 38,9/30
Al2(SO4)3· (NH4)2SO4· 24Н2O	9,19/25; 10,94/30
Аl2(SO4)3· К2SO4· 24Н2 O	7,23/25; 8,39/30
Сr 2(SO4)3· (NH 4)2SO4· 24Н2 O	- 15,7/40
Сr2 (SO4)3· К2SO 4· 24Н2O	растворим
Сr2(SO4)3 · 18Н2O	64/25;-
FeSO4· (NH 4)2SO4· 6H2 O	26,4/20; 33/40
Fe2 (SO4)3· (NH4 )2SO4· 24H2O	124/25;-
Fе2(SO 4)3· К2SO4 · 24Н2O	растворим
FeSO4· 7H2 O	32,8/30; 40,1/40
Fе2 (SO4)3	растворим
МgSO4	37,4/25; 39,7/30
МgSO4· 7Н2O	растворим
СuSO4	22,3/25; 24,4/30
СuSO4· 5Н2O	растворим

Эффективность предлагаемого способа блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов проверялась в лабораторных условиях на линейных моделях пласта с искусственной трещиной. Линейную модель пласта заполняли фракцией кварцевого песка (0,05-0,2 мм). Далее модель вакуумировали, насыщали пластовой водой, насыщали безводной нефтью, вытесняли нефть технической водой до полного вытеснения нефти (моделировали полностью промытые зоны).

В промытую модель закачивали блокирующий состав, содержащий в безводной жидкости-носителе порошкообразный водорастворимый полимер и сухие сульфаты металлов, в количестве 20% от объема пор модели. Осуществляли выдержку 24 ч, а далее возобновляли прокачку технической воды. За критерий оценки эффективности предлагаемого способа взят закупоривающий эффект ( ) или степень изоляции, который определяют на основе данных, полученных при испытаниях, расчетным путем по формуле

где К₀ - коэффициент проницаемости модели пласта до закачки блокирующего состава, мкм²; К - коэффициент проницаемости модели пласта после закачки блокирующего состава, мкм².

Результаты опытов приведены в табл.2.

Таблица 2
№ опыта	Добавка сульфатов металлов на массу жидкости-носителя, %	Добавка водорастворимого полимера на массу жидкости-носителя, %	Закупоривающий эффект, %
1	-	0,1	60,1
2	0,01	0,1	72,3
3	0,05	0,1	74,3
4	0,10	0,1	78,7
5	0,15	0,1	83,4
6	0,20	0,1	87,5
7	0,25	0,1	90,4
8	0,01	0,2	84, 1
9	0,05	0,2	85, 9
10	0,10	0,2	87,3
11	0,15	0,2	96,8
12	0,20	0,2	97,8
13	0,25	0,2	98,3
Примечание: в качестве сульфата использован Аl2 (SO4)3; аналогичные результаты получены с использованием хромокалиевых квасцов; сульфата хрома, сульфата железа, сульфата магния, сульфата меди или их смеси; (NH 4)2SO4· Al2 (SO4)3· 24H2 O, K2SO4· Al2 (SO4)3· Аl2(SO 4)3· 24H2О, (NH4)2SO4· Cr 2(SO4)3· 24H 2O, К2SO4· Сr 2(SO4)3· 24Н 2O, (NH4)2SO4· Fe2(SO4)3· 24H2O, K2SO4· Fe2(SO4)3· 24H2O и их смесь; в качестве жидкости-носителя использовали смесь безводной девонской нефти и светлые нефтепродукты, отработанные в соотношении 1:1 (другие соотношения дают аналогичные результаты).

Таким образом, оптимальным количеством сульфатов металлов можно считать 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу порошкообразного водорастворимого полимера.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными способами увеличение устойчивости и прочности водоизоляционного экрана, что существенно повышает эффективность блокирования водопроницаемых пород и, как следствие, обеспечивает более длительный межремонтный пробег скважины. Кроме того, предлагаемый способ расширяет ассортимент порошкообразных сшивателей водорастворимых полимеров и жидкостей-носителей.

Источники информации

1. А.с. СССР 1421849, МКИ 4 Е 21 В 33/138. Способ изоляции притока воды в эксплуатационные скважины / Р.Р.Кадыров, Г.И.Губеева, И.С.Куниевская и др. (СССР). - №4109751/22-03; Заявлено 25.08.86; Опубл. 07.09.88. Бюл. №33.

2. Пат. СССР 1797644, МКИ 5 Е 21 В 33/138. Способ изоляции водопритока в скважину / Н.В.Лакомкин, М.Х.Салимов (СССР). - №4915996/03; Заявлено 05.03.91; Опубл. 23.02.93. Бюл. №7.

3. Пат. РФ 2176309, МПК 7 Е 21 В 33/138, 43/32. Способ блокирования высокопроницаемых пластов / М.И.Старшов, Г.Ф.Кандаурова, Н.Н.Ситников и др. (РФ). - №99124518/03; Заявлено 23.11.1999; Опубл. 27.11.2001. Бюл. №33.