Спосіб укріплення привибійної зони нафтових і газових свердловин

1. Спосіб укріплення привибійної зони нафтових і газових свердловин, що включає закачування 3 введення нових хімічних реагентів та зміни технологічного процесу досягається міцне укріплення привибійної зони свердловини. Для вирішення завдання запропоновано спосіб укріплення привибійної зони нафтових і газових свердловин, що включає закачування в свердловину закріплюючого розчину, у якому згідно з корисною моделлю, як закріплюючий розчин використовують карбамідформальдегідну смолу, що поліконденсується з суміші азотнокислого карбаміду та формальдегіду, причому після закачування закріплюючого розчину проводять термохімічну обробку привибійної зони свердловини, що включає закачування азотнокислого карбаміду та концентрованого водного розчину нітриту натрію. Спосіб виконують за допомогою наступних технологічних операцій: 1. Проводять глушіння та промивання свердловини до вибою. 2. Підіймають експлуатаційні насоснокомпресорні труби (НКТ), спускають технологічний ліфт до верхніх отворів фільтру або інтервалу перфорації. 3. В свердловину закачують розрахунковий об'єм водного розчину азотнокислого карбаміду. В пластових умовах відбувається поступовий розпад азотнокислого карбаміду на карбамід та азотну кислоту. При цьому кислота вступає в реакцію з породою пласта, зменшуючи фільтраційні опори в привибійній зоні свердловини. 4. Потім в свердловину закачують суміш 40% розчину формаліну з карбоксиметілцелюлозою (КМЦ-500). Формальдегід в пластових умовах вступає в реакцію з карбамідом і утворює карбамідформальдегідну смолу, що зміцнює слабозцементовані породи пласта у привибійній зоні. КМЦ являє собою модифікатор, який підвищує міцність та водостійкість екрана, що утворився. Кисле середовище є каталізатором даної реакції. Добавкою до формаліну є лігносульфонат, який підвищує зчеплення утвореної карбамідної смоли з породою пласта завдяки своїм поверхнево-активним властивостям, а також підвищує пористість утвореного у привибійній зоні пласта екрану. 5. На останньому етапі проводять термозакріплення одержаного екрана. Для цього в свердловину поступово закачують азотнокислий карбамід у вигляді суспензії у вуглеводневій рідині та концентрований водний розчин нітриту натрію. Азотнокислий карбамід в привибійній зоні пласта розкладається на азотну кислоту та сечовину. При змішуванні цих компонентів з нітритом натрію відбувається екзотермічна реакція: 4NaNO2+6HNO3+3CO(NH2)2→4NaNO3+4N2+2N2O+ +3CO2+9H2O+Q де Q - тепловий ефект реакції, розрахований за законом Гесса і дорівнює 789 кДж. Роботу свердловини припиняють на 1-2 доби для реакції полімеризації смоли в пластових умовах. Приклад Для використання даного способу була обрана свердловина з наступними параметрами: - свердловина фонтанна з глибиною штучного вибою - 2205м; 57527 4 - діаметр експлуатаційної колони - 140мм; - інтервал перфорації - 2187-2191м; - колектор піщаний - слабозцементований; - пористість - 19%; 2 - проникність - 0,452мкм ; - пластова температура - + 60°С; - пластовий тиск - 21,2МПа; - вибійний тиск - 19,8МПа; - дебіт нафти - 15м3/доб.; дебіт рідини - 19м3/доб.; обводненість-21%; вміст механічних домішок у свердловинній продукції - 0,42%; гирловий штуцер - 6мм. На свердловині 1 раз на місяць проводять промивання піщаної пробки. В свердловину спускають технологічні насосно-компресорні труби діаметром 73мм на глибину 2187м - рівень верхніх отворів перфорації. Проводять розрахунок об'єму смоли, необхідного для укріплення привибійної зони свердловини за формулою: Vc     2 2 D  DH hm , 4 K де DK - внутрішній діаметр зони кріплення (1м), DН - зовнішній діаметр експлуатаційної колони, h - ефективна міцність пласта, m - коефіцієнт пористості породи. 3  Vc  12  0,1402  4  0,19  0,785 0,98  0,76  0,585 м . 4 Необхідна кількість азотнокислого карбаміду для одержання даного об'єму карбамідформальдегідної смоли дорівнює - 250кг. За допомогою насосного агрегату проводять закачування водного розчину ПАР (лігносульфонат) 1% концентрації в об'ємі насоснокомпресорних труб. В цей час в окремій ємності готують водний розчин азотнокислого карбаміду. Для цього в об'ємі 600л пластової води розчиняють 250кг азотнокислого карбаміду і закачують у свердловину. Азотнокислий карбамід у пластових умовах розпадається на азотну кислоту і карбамід. Азотна кислота реагує з породою пласта, підвищує змочуваність породи у привибійній зоні свердловини та створює кисле середовище, що сприяє наступній полімеризації карбамідформальдегідної смоли. В свердловину закачують 825кг 40% водного розчину формаліну у суміші з 55кг КМЦ (модифікатор) і 30кг лігносульфонату (ПАР). При змішуванні карбаміду і формальдегіду у присутності кислоти починається реакція поліконденсації карбамідформальдегідної смоли. Для прискорення даного процесу проводять термохімічну обробку. Готують суспензію азотнокислого карбаміду (3,2т) у нафті (4м3) і концентрований водний розчин нітриту натрію об'ємом 2,7м3 (мас. конц. 45%). Після чого, дані реагенти послідовно закачують у свердловину. При їх змішуванні в привибійній зоні свердловини відбувається бурхлива реакція з виділенням великої кількості тепла та газів. Температура у привибійній зоні підвищується на 150-200°С. Поліконденсація карбамідформаль   5 57527 дегідної смоли при цьому прискорюється в 5-10 разів. Свердловину закривають на 24 години. Через добу починають повільно освоювати свердловину, підвищуючи депресію на пласт. Дебіт нафти після проведення процесу склав 15м3/доб., дебіт рідини зменшився до 18м3/доб., обводненість зменшилась до 17%, вміст механічних домішок зменшився до 0,15%, а міжремонтний період зріс до 3 місяців. Запропонований спосіб укріплення привибійної зони нафтових і газових свердловин карбамідфо Комп’ютерна верстка М. Мацело 6 рмальдегідною смолою з наступним термохімічним закріпленням забезпечує достатню міцність, водостійкість одержаного складу. Екран з карбамідформальдегідної смоли володіє добрими адгезійними властивостями до породи пласта, а її компоненти не так агресивно впливають на оточуюче середовище. Перевагою даного способу є також виключення утворення пробок в ліфтових трубах, оскільки одержання смоли відбувається при змішуванні компонентів безпосередньо у привибійній зоні свердловини. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601