Патент на изобретение №2245996
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СОСТАВ ДЛЯ БЛОКИРОВАНИЯ И ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН
(57) Реферат:
Изобретение относится к области добычи нефти и газа, в частности к составам для блокирования и глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, и может быть использовано на предприятиях нефтегазодобывающей промышленности при проведении капитального ремонта скважин. Техническим результатом является разработка технологической жидкости для блокирования и глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин с различными геологотехническими условиями, имеющей высокую вязкость, низкий показатель фильтрации и обладающей псевдопластичными свойствами, которые увеличивают блокирующие свойства, уменьшая количество проникающего в пласт фильтрата, что способствует сохранению фильтрационно-емкостных свойств прискважинной зоны пласта, сокращению времени освоения и вывода скважины на доремонтный режим работы. Состав для блокирования и глушения скважин, включающий воду и ингибирующую соль, в качестве ингибирующей соли содержит электролит отработанный – побочный продукт при производстве магния электролизом из карналлита и дополнительно в качестве понизителя фильтрации и загустителя – полимер камцел, а в качестве кольматанта – окись магния при следующем соотношении компонентов, мас.%: электролит отработанный – побочный продукт при производстве магния электролизом из карналлита 10,0 – 15,0, камцел 2,5 – 3,0, окись магния 1,0 – 2,0, вода 80,0 – 86,5. 3 табл.
Изобретение относится к области добычи нефти и газа, в частности к составам для блокирования и глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, и может быть использовано на предприятиях нефтегазодобывающей промышленности при проведении капитального ремонта скважин (КРС). Главными требованиями, предъявляемыми к блокирующим и жидкостям глушения при проведении ремонтных работ, являются: высокая вязкость; широкие пределы регулирования структурно-механических свойств; низкий показатель фильтрации; недопустимость нарушения фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) и эксплуатационных характеристик пласта; недефицитность исходных компонентов; простая технология приготовления в промысловых условиях; обеспечение условий безопасности проведения КРС. Известна жидкость для глушения скважин [патент РФ №2203304, Е 21 В 43/12], включающая, мас.%: глицерин – 50,0-60,0; сульфацелл – 1,5-2,0; хлорид калия – 2,0; дисолван – 0,5; АСМ – 5,0-15,0; воду – остальное. Недостатками данной жидкости являются невысокая условная вязкость, низкие псевдопластические и блокирующие свойства. Кроме того, высокое процентное содержание дорогостоящего глицерина обусловливает высокую стоимость работ при проведении КРС. Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является жидкость для глушения скважин [патент РФ №2151162, 7 С 09 К 7/00], включающая, мас.%: наполнитель-лигнин – 2,0; ингибирующую соль, в качестве которой взят хлористый калий – 5,0; комплексный полимерный реагент КППС – 2,5-3,0; кремнийорганический реагент ГКЖ-10 – 0,4-0,6; поверхностно-активное вещество ПАВ – 0,5; воду – остальное. Недостатками этой жидкости глушения являются невысокая вязкость, низкие псевдопластические и блокирующие свойства, а также высокая фильтрация в пористые среды, не позволяющая сохранить первоначальную проницаемость пласта после блокирования и глушения скважины. Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении эффективности блокирования и глушения скважин при сохранении ФЕС пород-коллекторов и снижении стоимости проведения работ при КРС. Технический результат при создании изобретения заключается в разработке технологической жидкости для блокирования и глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин с различными геолого-техническими условиями, имеющей высокую вязкость, низкий показатель фильтрации и обладающей псевдопластичными свойствами, которые увеличивают блокирующие свойства, уменьшая количество проникающего в пласт фильтрата, что способствует сохранению фильтрационно-емкостных свойств прискважинной зоны пласта (ПЗП), сокращению времени освоения и вывода скважины на доремонтный режим работы. Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что состав для глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, включающий воду и ингибирующую соль, в отличие от прототипа содержит в качестве ингибирующей соли электролит отработанный – побочный продукт при производстве магния электролизом из карналлита и дополнительно в качестве понизителя фильтрации и загустителя – полимер камцел, а в качестве кольматанта – окись магния при следующем соотношении компонентов, мас.%: – электролит отработанный – побочный продукт при производстве магния электролизом из карналлита – 10,0-15,0 – камцел – 2,5-3,0 – окись магния – 1,0-2,0 – вода – 86,5-80,0 Компонентный состав электролита отработанного приведен в таблице 1.
Сравнительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая жидкость для блокирования и глушения скважин отличается от известной тем, что в качестве понизителя фильтрации и загустителя содержит полимер камцел, в качестве кислоторастворимого кольматанта окись магния, а в качестве реагента, позволяющего регулировать плотность жидкости, понижать температуру замерзания и ингибировать набухание глин, применяется электролит отработанный – побочный продукт при производстве магния электролизом из карналлита. В результате его применения показатель фильтрации снижается, а вязкость увеличивается. Введение кислоторастворимого кольматанта, с помощью которого создается плотная корка, предотвращает проникновение фильтрата в пласт и затем он легко удаляется, при этом первоначальная проницаемость пласта полностью восстанавливается. Кроме того, псевдопластичность, которой обладает заявляемый состав, увеличивает его блокирующие свойства, уменьшая количество проникающего в пласт фильтрата. Электролит отработанный производится в г.Березняки ОАО “Агропромкалий” (ТУ 1714-453-0578538-99), является побочным продуктом при производстве магния электролизом из карналлита и предназначен для применения в качестве флюсов, используемых в металлургическом производстве и в сельском хозяйстве. Электролит отработанный не смерзается, токсичных соединений в воздушной среде не образует, не горюч, пожаровзрывобезопасен, гигроскопичен, радиационно безопасен. Полимер камцел (карбоксиметилцеллюлоза техническая) производится ЗАО “КАРБОКАМ – Пермь” (ТУ 2231-002-50277563-00). В составе блокируемой жидкости полимер камцел является понизителем фильтрации и одновременно выполняет функцию загустителя раствора. Полимер камцел представляет собой мелкодисперсный порошок светло-желтого цвета, хорошо растворим в воде. Степень полимеризации полимера камцел 600-800. Окись магния (ГОСТ 4526-75) – белый мелкодисперсный порошок, нерастворим в воде. Растворяется в кислотах. В данном составе реагент является кольматантом. Основной функцией кольматанта является способность образовывать на поверхности фильтрации в скважине малопроницаемую корку, которая затем удаляется при кислотной обработке. Взаимное влияние ингредиентов позволяет получить жидкость для блокирования нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, обладающую псевдопластичными свойствами (способность иметь низкую вязкость при высоких скоростях сдвига, характерных для течения в трубах, и высокую вязкость при низких скоростях сдвига, характерных для течения в пласте). Для оценки реологических свойств использовались показатели n и К, характеризующие поведение потока и консистентность жидкости. Значения эффективной вязкости и динамического напряжения сдвига приведены в таблице 2.
Таким образом, заявляемый состав придает жидкости для блокирования и глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин новые качества, что позволяет сделать вывод об изобретательском уровне. Для экспериментальной проверки были приготовлены составы с разным количеством ингредиентов. При этом коэффициент восстановления проницаемости всех растворов составил 100%. Технология приготовления жидкости для блокирования и глушения скважин заключается в следующем. Сначала готовят 10-15%-ный водный раствор электролита отработанного, затем добавляют полимер камцел, после перемешивания на лабораторной мешалке и полного растворения полимера добавляют расчетное количество окиси магния. С добавкой окиси магния жидкость перемешивают в течение 30-35 минут. Технологические параметры раствора замеряют на стандартных приборах. Для измерения реологических характеристик используется ротационный вискозиметр “OFITE-800” (таблица 3). Приготовление водного раствора электролита отработанного с концентрацией менее 10% нецелесообразно, так как понижение температуры замерзания жидкости при этом происходит незначительно, кроме того, при малом содержании соли слабо проявляются кольматирующие свойства. Обработка раствора полимером камцел с концентрацией менее 2,5% не дает эффекта, так как раствор, имея сравнительно небольшую фильтрацию, не обладает удовлетворительными реологическими характеристиками.
Основной функцией окиси магния является способность образовывать на поверхности фильтрации в скважине малопроницаемую корку, которая затем легко удаляется при кислотной обработке. При концентрации кольматанта менее 1,0% кольматирующие свойства данного наполнителя почти не проявляются. Увеличение концентрации ингредиентов в растворе нецелесообразно, так как при этом не происходит улучшения параметров раствора (значение показателя n увеличивается, а показателя К – уменьшается, что говорит об ухудшении блокирующих свойств). Наилучшими параметрами обладают заявляемые составы №2 и №3, показанные в таблицах 2 и 3. Данные составы обладают низкой фильтрацией, высокой вязкостью и хорошими псевдопластичными свойствами. Указанные свойства разработанного состава позволяют использовать его в качестве жидкости блокирования и глушения при проведении капитального ремонта скважин. Приготовление блокирующего состава и технология работ на скважине заключается в следующем. В чанок агрегата ЦА-320М заливают расчетное количество воды, подогретой (в зимних условиях) до температуры 30-40°С, добавляют расчетное количество электролита отработанного и тщательно перемешивают до полного растворения соли. Затем в полученный водно-солевой раствор добавляют расчетное количество полимера камцел и перемешивают до полного растворения полимера. В полученный полимерно-солевой раствор добавляется расчетное количество кольматанта – окиси магния и полученную смесь перемешивают в течение 30 минут. Замеряют технологические параметры полученного раствора. Перед проведением работ производят прямую промывку скважины в полуторакратном объеме НКТ. Затем через НКТ, при открытой затрубной задвижке, блокирующий состав продавливается до башмака НКТ и в затрубное пространство скважины в расчете перекрытия составом всего интервала перфорации и выше. Объем блокирующего состава должен составлять 5,0-10,0 м3 в зависимости от геолого-технических условий скважины.
Формула изобретения
Состав для блокирования и глушения скважин, включающий воду и ингибирующую соль, отличающийся тем, что в качестве ингибирующей соли он содержит электролит отработанный – побочный продукт при производстве магния электролизом из карналлита, и дополнительно в качестве понизителя фильтрации и загустителя – полимер камцел, а в качестве кольматанта – окись магния при следующем соотношении компонентов, мас.%: Электролит отработанный – побочный продукт при производстве магния электролизом из карналлита 10,0 – 15,0 Камцел 2,5 – 3,0 Окись магния 1,0 – 2,0 Вода 80,0 – 86,5
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, г/см3
о, дПа
пл, мПа·с
, c-1