Рідина для глушіння і капітального ремонту свердловин

Винахід має відношення до капітального ремонту нафтових і газових свердловин, зокрема до глушіння, промивання і перфорації свердловин. Відомий безглинистий буровий розчин для промивання свердловин під час їх закінчення або ремонту (див. патент Англії №1420649, МПК3 С08L1/28, опубл.07.01.1976р.), який вміщує воду (розсол), водорозчинний полімер у якості загущувача, солі лігносульфонатів і не менше 0,1% від маси води окису магнію в якості стабілізатора в'язкості. Недоліком рідини є недостатня здатність кольматувати пори продуктивного пласта внаслідок відсутності органічних кольматантів. Відомий спосіб тимчасової закупорки продуктивних пропластків за рахунок застосування рідини, обраної нами за прототип (див. а.с. СРСР №1279294, МПК4 Е21В33/138, заявл.13.02.1985р.), до складу якої входять дрібнодисперсна тверда фаза у воді з введенням до неї полімерного флокулянта загальної дії, причому в якості дрібнодисперсної фази використовують гель гідроокису магнію або гідроокису заліза або гідроокису алюмінію, а в якості полімерного флокулянта загальної дії поліетиленоксид (ПЕО) або поліакриламід (ПАА). Недоліком рідини за прототипом є неможливість її застосування для глушіння пластів з тисками, які перевищують гідростатичний рівень, внаслідок флокулюючої дії ПАА і ПЕО на обважнюючи матеріали (крейду, барит). Задачею даного винаходу є підвищення стабільності рідини при збереженні високої кольматуючої дії на пори продуктивного пласта під час глушіння та капітального ремонту свердловин з пластовими тисками, які перевищують гідростатичний, зменшення витрат коштів на приготування рідини. Для вирішення поставленої задачі до відомої рідини, яка вміщує гель гідроокису заліза або гідроокису алюмінію або гідроокису магнію, водорозчинний полімер і мінералізовану воду, згідно винаходу, додати гідрофобні кольматанти, наприклад лабрікол або гідрофуз (фосфа тидний концентрат), а у якості водорозчинних полімерів використовують частково гідролізований поліакриламід (ПАА) або полісахариди або карбоксиметилоксиетилцелюлозу (КМОЕЦ) або оксиетилцелюлозу (ОЕЦ) або поліаніонну целюлозу (ПАЦ) при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: гідрогель Fе(ОН)3 або Аl(ОН)3 або Mg(OH)2 3-10; водорозчинний полімер, наприклад гідролізований ПАА або полісахариди або КМОЕЦ або ОЕЦ або ПАЦ 0,25-1,0; гідрофобний кольматант, наприклад лабрікол або гідрофуз 2-5; мінералізована вода решта Реагент лабрікол являє собою змащувальну домішку на жировій основі, яка виробляється за ТУ У 24.6-32028975-001. Гідрофуз (фосфа тидний концентрат) представляє собою відхід виробництва олії. Водорозчинні полімери гідролізований ПАА (поліплас), полісахариди (дуовіз), КМОЕЦ, ОЕЦ і П АЦ виробляють і постачають фірми "Метса Спешелті Кеміклз" (Фінляндія) і "М-І Drilling fluids" (США) у відповідності з сертифікатами якості. Для приготування гідрогелю перехідних металів використовують розчин природного бішофіту (MgCl2.6H2О) з густиною 1260-1300кг/м 3, який видобувають з солевих пластів, розчин сірчанокислого заліза закисного (FeSО4.7H2О), яке є відходом виробництва Сумського хімзаводу, або розчин хлориду алюмінію або сірчанокислого алюмінію вітчизняного виробництва. Технологія приготування рідини для глушіння і капітального ремонту свердловин включає операції з розчинення солей перехідних металів (заліза, магнію або алюмінію), перемішування цього розчину з лугами (гідроокиси натрію або кальцію), які додають до розчину з рН7,5-8,5 і далі додають до отриманого розчину при перемішуванні розраховану кількість водорозчинного полімеру і гідрофобний кольматант. В таблиці наведені склади рідини при різних співвідношеннях компонентів і її те хнологічні параметри. З таблиці видно, що вміст гідрогелю нижче 3мас.% (п.3 у табл.) забезпечує низькі реологічні властивості і неповну стабільність рідини, тому концентрацію у 3мас.% гідрогелю слід вважати нижньою межею його вмісту. Концентрація гідрогелю у 10мас.% (п.4 у табл.) надає достатньо високу в'язкість рідині, вище якої вже можуть виникнути проблеми при прокачуванні рідини у свердловині. Тому концентрацію гідрогелю у 10мас.% слід вважати верхньою межею. Загальний вміст водорозчинних полімерів на рівні 0,25мас.% забезпечує показник фільтрації Ф=7см 3/30хв. (п.2 у табл.). Збільшення величини показника фільтрації технологічно недоцільне, тому концентрація водорозчинних полімерів на рівні 0,25мас.% слід вважати нижньою межею. Збільшення вмісту водорозчинних полімерів вище 1мас.%, при якій вже досягнуто низький рівень показника фільтрації (п.5 у табл.), не доцільне з економічної точки зору. Вміст гідрофобних кольматантів у межах 3-4мас.% обрано на підставі промислового досвіду застосування цих домішок у бурових розчинів під час буріння свердловин. У складі рідини за прототипом (п.7 у табл.) стабільність відсутня внаслідок застосування негідролізованого ПАА. Приклад приготування 1 До 1 літра 7% розчину сірчанокислого заліза закисного (FeSО4.7H2О) додають 20г гідроокису натрію при перемішуванні, додають 4г поліпласу 40г лабріколу і перемішують протягом однієї години. Одержуємо рідину з 3 параметрами: густина r = 1070кг / м ; умовна в'язкість Т=43с; показник фільтрації Ф=4см 3/30хв. Рідина з такими параметрами і з кислоторозчинною твердою фазою і гідрофобним кольматантом відповідає вимогам, які існують щодо рідин для глушіння та капітального ремонту. Приклад приготування 2 До 1 літра 15% розчину бішофіту (MgCl2.6H2O) додають 60г гідроокису кальцію (вапна з активністю 90%) при перемішуванні протягом 2 годин до рН розчину 8,2. Далі при перемішування у рідині розчиняють 4г КМОЕЦ марки 3 ЦХР-6 і додають ще 30г лабріколу. Параметри рідини: r = 1110кг / м ; Т=51с; Ф=4,5 см 3/30хв. Рідина з такими параметрами і з кислоторозчинною твердою фазою і гідрофобним кольматантом відповідає вимогам, які існують щодо рідин для глушіння та капітального ремонту. Приклад приготування 3 До 1 літра 8,5% водного розчину хлориду алюмінію при перемішуванні додають 27г каустичної соди, далі додають 0,5% оксиетилцелюлози і 4% фосфатидного концентрату. Через одну годину перемішування параметри 3 рідини стали: r = 1080кг / м ; Т=45с; Ф=4,5см 3/30хв. Широке застосування нової рідини для глушіння та капітального ремонту свердловин дозволить здійснювати глушіння та капітальний ремонт свердловин з пластовими тисками, які перевищують гідростатичний, без значних витрат коштів на їх приготування та пошкодження продуктивних пластів. Таблиця Склад рідини, мас % Гель № п/п Fe(OH) 3 Al(OH) 3 Mg(OH) 2 1 2 3 4 5 6 7 Параметри Водорозчинний полімер 7 5 Гідро ліз. ПАА 0,2 0,1 3 КМОЕЦ, ОЕЦ 0,25 10 0,2 4 1,0 0,5 4 4 * негідролізований ПАА 0,2* Гідрофобний кольматант Крей Ста Міне Густи Ф,см3 да біль рал на Т,с рН мас. % /30хв ність Лабрі Фосф. кг/м 3 ПАЦ кол концент в ода % 0,5 0,15 0,1 0,2 4 3 5 2 3 4 10 10 10 10 10 10 10 1110 1100 1090 1140 1080 1100 1080 51 48 32 60 45 37 49 6 7 5 5 2 5 7 8,5 8,1 7,8 8,3 7,5 8,0 7,1 100 100 100 100 100 100 70