Патент на изобретение №2379325

(54) ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ И ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для глушения и заканчивания высокотемпературных скважин с аномально низкими пластовыми давлениями АНПД. Технический результат – термостабильность жидкости при температуре до 130°С, высокая вязкость, седиментационная устойчивость, недефицитность и низкая стоимость используемых материалов. Жидкость для глушения и заканчивания скважин содержит, мас.%: углеводородную основу 46-68, смесь кислот 14,1-18, каустическую соду 8-13, карбонат кальция – остальное, при этом смесь кислот имеет следующий состав, мас.%: циклическая кислота 90-97, натуральная или синтетическая жирная кислота 3-10. Жидкость дополнительно может содержать органобентонит. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, для глушения и заканчивания высокотемпературных скважин с АНПД.

Известна жидкость для заканчивания и капитального ремонта скважин, содержащая, мас.%: углеводородную основу – 61,0-89,0, натуральную жирную кислоту 2,0-4,7, каустическую соду – 2,1-4,0, минеральный наполнитель – карбонат кальция – остальное (см. RU 2253664, 21.10.2003 г.).

При использовании такой жидкости в скважинах с температурой выше 80°С физические связи образованных мицеллярных структурных агрегатов оказываются недостаточными для образования прочной структурной сетки, система становится неустойчивой, а жидкость – непригодной для глушения.

Известна термостабильная (до 120°С) жидкость для заканчивания и глушения скважин, содержащая углеводородную основу, нафтенат натрия, жирные кислоты, минеральный наполнитель – природный карбонат кальция (см. RU 2201498, 03.09.2001 г.).

Однако при использовании в качестве углеводородной основы нефтей, имеющих в своем составе природные высокомолекулярные ПАВ, такие как парафины, смолы, асфальтены, структура известной жидкости теряет свою термостабильность и прочность, и применение ее в высокотемпературных скважинах становится невозможным.

Задачей изобретения является разработка жидкости на углеводородной основе, сохраняющей высокую вязкость и стабильность при повышенных температурах, приготовленной с использованием дешевых недефицитных материалов, для глушения и заканчивания скважин с температурой до 130°С.

Указанная задача решается тем, что жидкость для глушения и заканчивания скважин, содержащая углеводородную основу, жирную кислоту, минеральный наполнитель – карбонат кальция, в смеси с жирной кислотой содержит циклическую кислоту и дополнительно содержит каустическую соду при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

углеводородная основа – 46,0-68,0

смесь кислот – 14,1-18

каустическая сода – 8-13

указанный минеральный наполнитель – остальное,

при этом смесь кислот имеет следующий состав, мас.%:

циклическая кислота – 90-97

жирная кислота – 3-10.

Жидкость для глушения и заканчивания скважин может дополнительно содержать органобентонит.

Совокупность заявляемых компонентов в предлагаемом изобретении обеспечивает новый технический результат – образование структуры, устойчивой при температуре до 130°С. Использование смеси кислот с разным пространственным строением в заявляемом соотношении более эффективно, чем каждой из них в отдельности, что объясняется синергетическим эффектом межмолекулярного взаимодействия их друг с другом и с компонентами состава, в результате которого получаются ПАВы с разным механизмом поведения в жидкости, следствием чего является повышение вязкости жидкости, обеспечивающей минимальное повреждение продуктивного пласта скважины. Взаимное влияние компонентов жидкости, выраженное во взаимодействии молекул низко- и высокомолекулярных соединений, приводит к образованию ассоциатов большой молекулярной массы и к упрочнению ее пространственной структуры при высоких температурах.

Ввод органобентонита в сформировавшуюся структуру позволяет дополнительно увеличить стабильность системы.

В качестве углеводородной основы жидкость содержит нефть, продукты ее переработки, газовый конденсат. В качестве циклической кислоты содержит нафтеновую или кубовые остатки переработки древесины. В качестве жирной кислоты – отходы производства растительных и животных жиров или синтетическую жирную кислоту.

Смесь кислот получают смешиванием разогретой до t=60°C жирной кислоты с циклической кислотой в заявляемом соотношении в течение 1 часа. В результате смешения получается подвижная густая жидкость темно-коричневого цвета, которая легко смешивается с углеводородной фазой в процессе приготовления.

Примеры осуществления изобретения.

Пример 1 (табл.1, 2, состав 2)

К 54 мл (46 г) нефти 1 при температуре 20°С добавляли 16,5 г смеси кислот, приготовленной из 90 г нафтеновой и 10 г натуральной жирной кислоты, перемешивали в течение 20 минут, затем в полученный раствор добавляли 6 мл (8 г) 30% водного раствора каустической соды (NAOH). Смесь перемешивали 10 минут с добавлением 1,0 г органобентонита. Перемешивание продолжали до образования гелеобразного раствора, затем в раствор вводили 28,5 г карбоната кальция до получения расчетной плотности.

Пример 2 (табл.1, 2, состав 3)

Жидкость готовили аналогично примеру 1 из 58,9 мл (50 г) нефти 2, 17,3 г смеси кислот, приготовленной из 90 г кубовых остатков переработки древесины и 10 г натуральной жирной кислоты, 6,4 мл (8,5 г) NAOH, 1,2 г органобентонита с получением расчетной плотности добавлением 23 г карбоната кальция.

Пример 3 (табл.1, 2, состав 4)

Жидкость готовили аналогично примеру 1 из 61 мл (52 г) нефти 3, 18 г смеси кислот, приготовленной из 93 г нафтеновой и 7 г синтетической жирной кислоты, 6,8 мл (9 г) NAOH, 1,0 г органобентонита, с получением расчетной плотности добавлением 20 г карбоната кальция.

Пример 4 (табл.1, 2, состав 5)

Жидкость готовили аналогично примеру 1 из 83 мл (63 г) газового конденсата, 14,6 г смеси кислот, приготовленной из 97 г нафтеновой кислоты и 3 г синтетической жирной кислоты, 9,8 мл (13 г) NAOH с получением расчетной плотности добавлением 9,4 г карбоната кальция.

Пример 5 (табл.1, 2, состав 6)

Жидкость готовили аналогично примеру 1 из 83 мл (68 г) дизельного топлива, 14,1 г смеси кислот, приготовленной из 97 г нафтеновой кислоты и 3 г синтетической жирной кислоты, 6,4 мл (8,5 г) NAOH с получением расчетной плотности добавлением 9,4 г карбоната кальция.

Для сравнения с заявляемым составом провели замеры технологических параметров известной жидкости для глушения и заканчивания скважин (табл.2, состав 1).

Замер технологических параметров полученных растворов производили на стандартных приборах. Реологические характеристики измеряли на приборе Rheotest-2 и рассчитывали для значений градиента сдвига, равного 9 с^-1. Термостабильность жидкостей оценивали прогревом их в лабораторных металлических автоклавах при температуре 130°С в течение 72 часов с последующим замером разности плотностей жидкости в верхней и нижней частях специального цилиндра (=_низ–_верх, г/см³).

Таблица 2
Состав	Параметры жидкости при t=80°C	Параметры жидкости после прогрева до t=130°С в течение 72 ч
Эффектив. вязкость, сП, на v=9 с-1	Статическое напряжение сдвига (СНС) 1/10, дПа	Статическое напряжение сдвига (СНС) 1/10, дПа	Седиментационная стабильность, г/см3 =низ–верх
1	1120	6/9	0/0	расслоение
2	1508	28/31	39/45	0,03
3	1893	34/45	45/48	0
4	1610	25/30	34/40	0
5	3020	57/62	74/80	0
6	2050	51/62	57/70	0

Анализ результатов замера технологических параметров известной и заявляемой жидкостей, представленных в таблицах, показал сохранение показателей структуры (СНС) заявляемой жидкости после прогрева до температуры 130°С, что характеризует способность жидкости удерживать минеральный наполнитель, вследствие чего седиментационная стабильность практически равна 0. Более высокие по сравнению с прототипом показания вязкости способствуют меньшему проникновению жидкости в пласт и полному восстановлению его продуктивности после проведения ремонтных работ.

Термостабильность жидкости при t=130°С, высокая вязкость, седиментационная устойчивость, недифицитность и низкая стоимость материалов отечественного производства позволяют широко использовать заявляемую жидкость в нефтяной промышленности.

Формула изобретения

1. Жидкость для глушения и заканчивания скважин, содержащая углеводородную основу, жирную кислоту, минеральный наполнитель – карбонат кальция, отличающаяся тем, что в смеси с жирной кислотой содержит циклическую кислоту и дополнительно содержит каустическую соду при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

при этом смесь кислот имеет следующий состав, мас.%:

2. Жидкость по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит органобентонит.