Способ селективной изоляции водопритока

 

Использование: нефтяная промышленность для изоляции притока вод в нефтяную скважину. Сущность изобретения: в пласт последовательно закачивают смесь водного раствора ПАВ, щелочи и неконденсируемый газ, затем состав, содержащий смесь кремнийорганическое соединение КОС и нефть. В качестве ПАВ использовали ПАВ неионогенного типа (ОП - 10, ОП - 4, превоцел). В качестве щелочи, например, NaOH, в качестве газа - воздух или азот, в качестве КОС - тетраэтоксисилан, этилсиликаты любых марок, продукт 119 - 296. Соотношение ПАВ и щелочи брали 1 : 1 при их концентрациях 1-3% каждый Содержание нефти в составе 45 - 60%. 4 табя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

hk

О

ЬЭ

О

О

М

ЬЭ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5043729/03 (22) 20.04.92 (46} 30.10.93 Бюл Йя 39-40 (75) Крючков В.И„Губеева Г.И. (73) Крючков Владимир Иванович (54) СПОСОБ СЕПЕКТИ8НОЙ ИЗОЛЯЦИИ 80ДОПРИТОКА (57} Использование: нефтяная промышленность для изоляции притока вод в нефтяную оеажину. Сущность изобретения: в пласт последовательно закачивают смесь водного раствора ПАВ, щелочи.и не(в) RU (и) 2002042 С1 . (51) 5 E21B33 138 конденсируемый газ, затем состав, содержащий смесь кремнийорганическое соединение КОС и нефть. В качестве ПАВ использовали ПАВ неионогенного типа (ОП вЂ” 1О, ОП вЂ” 4, превоцел). В качестве щелочи, например, NaOH, в качестве газа— воздух или азот, в качестве KOC — тетраэтоксисипан, этилсиликаты любых марок продукт 119 — 296.

Соотношение ПАВ и щелочи брали 1: при их концентрациях — 3% каждый Содержание нефти в составе 45-60%. 4 табл

2002042

Изобретение относится к добыче нефти и газа, в частности к способам изоляции притока вод в нефтяную скважину для снижения обводненности продукции, Известен способ изоляции притока воды с использованием силикатных растворов, Основным недостатком этого способа является недостаточная продолжительность эффекта вследствие низкой устойчи- 10 вости образованного тампонажного камня.

Известен также способ изоляции притока воды композициями на основе кремнийорганического соединения типа АКОР.

К недостаткам способа при водоизоляции высокотемпературных пластов относится сравнительно невысокая его эффективность.

Кроме того, образование водонаполненной композиции АКОР производится не на забое, а на поверхности и при незначительном не- 20 соблюдении соотношения компонентов происходит преждевременное образование тампонажного камня, что может привести к выводу из строя скважины.

Наиболее близким по технической сущности является способ изоляции водопритока составом, содержащим кремнийорганическое соединение и нефть.

К недостаткам способа при проведении работ в высокотемпературных пластах атно- 30 сится невысокая глубина проникновения водоизолирующего состава и недостаточная селективность процесса вследствие того, что при воздействии составом на высокотемпературные пласты вместе с.бло- 35 кированием зон водопритока происходит блокирование нефтенасыщенной части пласта.

Целью изобретения является повышение эффективности способа изоляции в вы- 40 сокотемпературных пластах за счет увеличения глубины проникновения состава и повышения селективности процесса.

Это достигается тем, что в известном способе водоизоляции, включающем закач- 4- > ку в пласт состава, содержащего кремнийорганическое соединение и нефть, предварительно в пласт закачивают последовательно смесь водного раствора ПАВ и щелочи и неконденсируемый газ, причем соотношение ПАВ и щелочи в водном растворе выбирают 1;1, при концентрации каждого 1 — 3%, а содержание нефти в составе

45 — 60%.

Способ осуществляют следующим образом.

В пласт последовательно закачивают смесь водного раствора поверхностно-активгаз, В качестве поверхностно-активного вещества используют ПАВ неионогенного типа (ОП вЂ” 10, ОП-4, Превоцел), марка ПАВ подбирается в зависимости от стойкости его к температуре данного пласта; в качестве щелочи могут быть использованы гидраты окиси щелочных металлов — NaOH, а в качестве неконденсируемого газа — воздух или азот. Обьем неконденсируемого газа подбирают исходя из радиуса воздействия и качества пены. На основе опытных работ его выбирают равным 50 — 100 м на 1 м заказ 3 ченной смеси ПАВ и щелочи. Соотношение

ПАВ и щелочи в смеси выбирают 1;1, а концентрации ПАВ и щелочи 1 — 3%. После этого в пласт закачивают водоизолирующий состав, содержащий кремнийорганическое соединение и нефть, при этом содержание нефти в смеси составляет 45 — 60%. В качестве кремнийорганического соединения могут быть использованы этиловые эфиры (тетраэтоксисилан, этилсиликаты любых марок, и роду кт 119 — 296).

Механизм действия способа следующий, Раствор ПАВ и щелочи попадает в обводненные поры плата и смешивается с содержащейся в них водой. При этом за счет давления смесь ПАВ и щелочи глубоко проникают вглубь пласта, оттесняя при этом воду. Взаимодействие ПАВ и щелочи с нефтью, содержащейся в нефтенасыщенных порах пласта, происходит следующим образом, 3а счет большой разницы вязкости смесь ПАВ и щелочи лишь частично вытесняет нефть, причем на границе с нефтью при взаимодействии нефти с ПАВ и щелочью образуется эмульсия. Кроме того, после нагнетания неконденсируемого газа происходит взаимодействие пены и образованной эмульсии, в результате чего образуется водонефтегазовая эмульсия. В то же время в водонасыщенных порах образующаяся пена глубоко проникает в пласт. Таким образом, на первом этапе закачки в водонасыщенных порах образовалась пена, а в нефтенасыщенных — водонефтегаэовая эмул ьсия.

Затем нагнетают состав кремнийорганического соединения с нефтью, Водоизо50 лирующий состав через определенное время занимает место пены и равномерно проникает как в крупные, так и в мелкие поры. Причем состав не сможет проникать в нефтенасыщенные поры коллектора, так как

55 они заблокированы эмульсией. А так как эмульсия образована только на границе контакта смеси ПАВ, щелочи, газа -и нефти тонким слоем, то после окончания водоизоляционных работ эмульсионная оторочка ного вещества и щелочи и неконденсируемый легко выносится при освоении скважины.

2002042

Таким образом, при применении предлагаемого способа в результате сочетания операций проявляется сверхсуммарныи эффект: увеличивается глубина проникновения водоизолирующего состава при 5 повышении равномерности его распределения, а так же увеличивается селективность процесса, Испытания заявляемого и известного способа проводили на линейной насыпной 10 .модели длиной 50 см, диаметром 15 см, заполненной кварцевым песком. Для соответствия условиям высокотемпературного пласта модель помещали в термостат, при этом температуру поддерживали равной 90 С. 15

Оценку эффективности заявляемого и известных способов проводили путем сравнения объемов закачиваемого в модель пласта .водоизолирующего состава и изменения динамики добычи нефти из мо- 20 дели после проведения водоизоляционных мероприятий.

Испытания проводили следующим образом. Для создания модели обводненного нефтяного пласта через предварительно за- 25 полненную нефтью модель прокачивали воду до полного обесцвечивания конечного продукта на выходе модели, После этого производили закачку водоизолирующего состава по предлагаемому и известному 30 способу по схеме добывающая скважина— пласт, при этом в качестве добывающей скважины служил выход линейной модели, Закачку проводили до прекращения приемистости модели, при закрытом входе. 35

Далее делали выдержку в течение 24 ч и продолжали вытеснение нефти водой по схеме "нагнетательная скважина (вход модели) — пласт". В качестве поверхностно-активного вещества использовали "превоцел" 40 концентрацией 2, щелочи — NaOH той же концентрации, причем соотношение ПАВ— щелочь брали 1:1.

В качестве неконденсируемого газа использовали воздух, кремнийорганического 45 соединения — этилсиликат-конденсат, а нефти — нефть Вахского месторождения вязкостью 3,5 МПа с, Содержание нефти в водоизолирующем составе составило 50 .

Результаты экспериментов приведены 50 в табл. 1.

Таким образом, на основании проведенных исследований видно, что предварительная закачка в пласт смеси водного раствора ПАВ, щелочи и неконденсируемо- 55 го газа позволяет увеличить объем закаченного водоизолирующего состава в 1,5 раза по сравнению с прототипом. что соответствует увеличению глубины проникновения водоизолирующего состава в пласт. Кроме того. за счет повышения селективности процесса объем дополнительно добытой нефти после проведения водоиэаляционных работ возрастает на 12 по сравнению с прототипом, Для определения оптимального содержания нефти в водоизолирующей смеси провели ряд лабораторных опытов, Эксперименты проводили на линейных моделях пласта длиной 7 см, диаметром 2,7 см, заполненных песком фракции 0,2 — 0,063 мм.

Оценку эффективности испытываемых способов проводили путем сравнения закупоривающих эффектов и скорости образования тампонажного камня.

Испытания проводились следующим образом. Через модели пласта прокачивали пресную воду под давлением 5 МПа, до постоянного расхода воды. Определяли исходную проницаемого модели пласта расчетным путем по формуле Дарси, Далее в модель пласта при заданной температуре закачивали реагенты, определяли время образования тампонажного камня и закупоривающий эффект. Оценку эффективности закупоривания определяли по формуле к — к

Ко где К вЂ” первоначальная проницаемость, мкм;

К вЂ” проницаемость после изоляции, мкм, Опыты проводили в следующей последовательности, Вначале в модель закачивали смесь 2 растворов щелочи и ПАВ, причем соотношение ПА — щелочь брали

1:1. Далее производили нагнетание неконденсируемого газа в объеме 50 частей на 1 часть закаченного раствора ПА — щелочь.

Затем закачивали состав, содержащий кремнийорганическое соединение и нефть.

В качестве ПАВ брали "превоцел", щелочи—

NaOH, кремнийорганического соединенияЭТС вЂ” К, неконденсируемого газа — воздух, а нефти — нефть Вахского месторождения, Температуру проведения экспериментов поддерживали равной 90 С. Результаты опытов приведены в табл. 2.

Таким образом, из результатов проведенных испытаний видно, что оптимальным объемом нефти в смеси будет 45 — 60, так как при большем содержании нефти уменьшается закупоривающий эффект, а при меньшем — уменьшается время гелеобразования, что может привести к опасности о6разования тампонажного камня в стволе скважины.

2002042

Таблица 1

Состав предвари- Состав водоизоли- Объем закаченного тельно закаченных рующей смеси водоизолирую- щереагентов го состава, мл

Опыт

Объем дополнительно вытесненной после водоизоляции нефти, ($ от общего объема закаченной в пласт не ти

К ремнеорганическое соединение+нефть

1 Прототип

Неконденсируемый

118

107 газ

ПАВ

ПАВ+неконденсируемый газ

ПАВ+щелочь+неконденсируемый газ

142

142

Таблица 2

Для определения оптимального содержания щелочи и ПАВ в растворе провели дополнительные эксперименты. При этом содержание нефти в смеси брали 50, Результаты опытов приведены в табл. 3, Таким образом, оптимальное содержание щелочи и ПАВ в смеси составляет 1-37, так как при уменьшении доли этих реагентов в смеси закупоривающий эффект уменьшается, а при увеличении — не повышается.

Проведены дополнительные опыты по определению оптимального соотношения

ПА — щелочь. При этом эксперименты проводили аналогично опытам по определению оптимального содержания щелочи и ПАВ в растворе (см. описание выше).

Результаты приведены в табл, 4, Таким образом, оптимальное соотношение ПА — щелочь составляет 1:1, так как при уменьшении этого соотношения закупоривающий эффект уменьшается, а при увеличении — не повышается.

Таким образом, и роведение водоизоляционных работ по заявляемому способу позволяет увеличить объем закачки водоизолирующих агентов в 1,5 раза по сравнению со способом5 прототипом, соответственно, глубину проникновения водоизолирующего состава, а также повысить селективность процесса, в результате чего повышается объем дополнительно добытой нефти после проведения

10 водоизоляционных работ на 12, (56) Тампонаж обводненных черных пород.

M,: Недра, 1989, с. 97-103.

Янковский Ю, Н. и др. Результаты про15 мысловых испытаний водоизолирующего состава АКОР на промыслах ПО "Краснодарнефтегаз". — Нефтепромысловое дело и транспорт нефти, 1985, М 12, с. 14-16, Шапатин А, С. и др, Кремнийорганиче20 ские водоизолирующие составы для нефтяной промышленности. — "Новые области применения металлорганических соединений, M.: ГНИИХТЭОС, 1983, с. 83 — 84.

2002042

Таблица 3

Таблица 4

Формул а изобретения

Составитель Н. Горбунова

Редактор Л, Народная Техред М,Моргентал Корректор M. Куль

Заказ 3161 Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ

ВОДОПРИТОКА, включающий закачку состава, содержащего кремнийорганическое соединение и нефть, отличающийся тем, что предварительно в пласт. закачивают последовательно смесь водного раствора

ПАВ и щелочи и неконденсируемый газ, причем соотношение ПАВ и щелочи в смеси выбирают 1: 1 при концентрации каждого 1 - 3, а содержание нефти в составе

45 - 60%.