Спосіб хімічної обробки неоднорідних за проникністю пластів

Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, а саме до обробок свердловин з використанням поверхнево-активних речовин та кислотних розчинів. Відомий спосіб хімічної обробки пластів, що включає послідовно циклічне нагнітання у пласт міцелярного розчину, полімерного розчину, що саморуйнується в пластових умовах та міцелярного розчину (патент України №20548 А, Е21В43/27, 1997р). Як полімерний розчин, що саморуйнується в пластових умовах, використовується склад, що містить 0,1-3% ефір целюлози, 0,2-5% соляну кислоту та воду. Використання відомого способу дозволяє в процесі обробки одночасно діяти і на високопроникний, і на низькопроникний інтервал продуктивного пласта. При цьому не відбувається зниження проникності пласта завдяки руйнуванню полімерної системи в пластових умовах через заданий час після нагнітання. А це, відповідно, забезпечує значне зростання видобутку нафти і газу із свердловини. Однак, вказаний спосіб має деякі недоліки. По-перше, практичний досвід проведення відомого способу показав, що витримка міцелярного розчину в пласті дозволяє отримати значно кращі показники ефективності обробки, ніж у випадку швидкого проведення обробки. Це пов'язано з капілярним насиченням порових каналів малого діаметру, необхідністю певного часу на р уйнування водонафтових емульсій та іншим. По-друге, відомий спосіб забезпечує відновлення проникності різнопроникних пропластків, але не дозволяє вирівнювати їх значення. По-третє, застосування відомого складу полімерного розчину, що саморуйнується в пластових умовах, є ефективним для нафтонасичених пластів. У випадку наявності обводненого пропластка бажано використовува ти такі саморуйнуючі системи, що здатні зменшувати проникність обводнених пропластків. Окрім того, використання соляної кислоти як деструкційного агента не забезпечує достатньо високого часу термокислотної деструкції полімеру при підвищенні температури більше 60°С, що при збільшенні часу знаходження міцелярного розчину в пласті набуває особливого значення. В основу винаходу було покладено завдання створити спосіб хімічної обробки неоднорідних по проникності пластів, в якому за рахунок використання нових реагентів та зміни технологічних режимів досягається проведення більш ефективної обробки за рахунок одночасної обробки всього інтервалу з переважаючою дією на низькопроникний інтервал. Це досягається шляхом послідовно циклічного нагнітання міцелярного розчину, полімерного розчину, що саморуйнується в пластових умовах, та міцелярного розчину, при цьому після нагнітання кожної порції міцелярного розчину, нагрітої до температури 40-70°С, свердловину залишають під тиском на 12-24 години для капілярного насичення, а остання порція міцелярного розчину додатково містить соляну кислоту та неіоногенну поверхнево-активну речовину при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: 10-36% розчин соляної кислоти 5-20 неіоногенна поверхнево-активна речовина 5-15 3-8% по активній речовині міцелярний розчин решта а як полімерний розчин, що саморуйнується в пластових умовах, використовується або суміш ефіру целюлози, органічної кислоти (мурашиної, або оцтової, або суміші кислот) та води при наступних співвідношеннях компонентів, мас.%: ефір целюлози 0,1-3 органічна кислота (мурашина, оцтова, або суміш кислот) 0,1-10 вода решта або багатокомпонентна пінна система при наступних співвідношеннях компонентів, мас.%: ефір целюлози 1-3 поверхнево-активна речовина 2-5 силікат натрію 5-15 хлорид кальцію 2-5 нафта 0,01-0,1 вода решта Використання запропонованого способу дозволяє одночасно діяти як на високопроникний, так і на низькопроникний інтервал продуктивного пласта відновлюючи їх проникність, збільшувати проникність виключно низькопроникних пропластків, що покращує розробку покладу в цілому, тимчасово блокувати не тільки нафтонасичені пропластки, а й обводненні. Суттєвими відмінностями запропонованого способу від відомого є: 1) після нагнітання кожної порції міцелярного розчину свердловину залишають під тиском на 12-24 години для капілярного насичення; 2) остання порція міцелярного розчину додатково містить 5-20% розчину соляної кислоти 10-36% концентрації та 5-15% неіоногенної ПАР; 3) як полімерний розчин, що саморуйнується в пластових умовах, використовується або суміш 0,1-3% ефіру целюлози, 0,1-10% органічної кислоти та воду - решта до 100%, або багатокомпонентна пінна система, що містить 1-3% ефіру целюлози, 2-5% ПАР, 5-15% силікату натрію, 2-5% хлориду кальцію, 0,010,1% нафти та воду - решта до 100%. Одночасна обробка і високопроникних, і низькопроникних інтервалів досягається за рахунок використання полімерних розчинів, що саморуйнується в пластових умовах через заданий період часу. А це, відповідно, забезпечує повне відновлення проникності заблокованих пропластків, що призводить до збільшення дебіту нафтонасичених пластів. Досвід використання відомого способу показав, що ефективність обробок, які проводили протягом двох діб, є ви щою, ніж тих, що проводили за одну добу. Зростання ефективності пов'язано, в першу чергу, з р уйнуванням водонафтових емульсій у привибійній зоні пласта (на цей процес необхідний певний час) та капілярним насиченням порових каналів малого діаметру, в яких знаходиться основна маса вуглеводнів, і для витиснення яких в пори більшого діаметру необхідний певний час. Використання міцелярного розчину, нагрітого до температури 40-70°С, дозволяє прискорити процес приготування міцелярного розчину із концентрату, покращити відмив залишкової нафти, так як нагрітий розчин ПАР краще відмиває нафту ніж звичайний розчин, покращити відмив парафінових речовин із підвищеною температурою плавлення. Для того, щоб охопити увесь розріз свердловини дією, необхідно проведення декількох циклів нагнітання міцелярного розчину. Перший цикл, відповідно, забезпечує обробку найбільш проникних зон (порові канали найбільшого діаметру). Другий цикл забезпечує обробку зон з середньою приймальністю (порові канали середнього діаметру). Третій цикл забезпечує обробку найменш проникних зон (порові канали малого діаметру). Блокування вже оброблених зон досягається за рахунок нагнітання саморуйнуючи х полімерних систем. Але оскільки процес обробки потребує витримки міцелярного розчину у пласті, то час термокислотної деструкції полімеру у розчині повинен складати не менше 24 годин (а для кращого його здійснення час деструкції повинен складати 60-100 годин). Завдяки капілярному просочуванню міцелярного розчину в пори малого діаметру вони підключаються до розробки нафтового покладу. Але міцелярний розчин не здатний змінювати проникність таких зон. Збільшити виключно їх проникність дозволяє введення у останню порцію міцелярного розчину соляної кислоти та неіоногенної поверхнево-активної речовини. Це пов'язано з наступним. По-перше, пряме змішування міцелярного розчину та розчину соляної кислоти призводить до "висалювання" активних речовин міцелярного розчину - нафтових сульфонатів. Щоб цього не відбулось необхідний стабілізатор двох систем - неіоногенна ПАР при концентрації 5-15%. Подруге, неіоногенна ПАР не тільки стабілізує розчин, але й призводить до зниження швидкості розчинення породи, що, відповідно, збільшує глибину обробки пласта. По-третє, кислотна поверхнево-активна система на 10-30% має кращі показники витиснення залишкової нафти, ніж сам міцелярний розчин. По-четверте, низький міжфазний натяг такої системи на границі з нафтою забезпечує швидке освоєння продуктів реакції із низькопроникних зон. Раніше вже було вказано, що час термокислотної деструкції ефір у целюлози в полімерному розчині повинен складати не менше 24 годин. Відомий саморуйнуючий полімерний розчин на основі соляної кислоти забезпечує час термокислотної деструкції в основному до 24 годин. Так, 1% розчин КМЦ - 600 при температурі 60°С повністю втрачає свою в'язкість при 0,5% вмісті НСІ за 9 годин, а при 5% вмісті НСІ - за 2 години. Збільшення температури призводить до прискорення термокислотної деструкції полімера до кількох годин. Тому для сповільнення термокислотної деструкції ефірів целюлози замість соляної кислоти пропонується використовувати органічні кислоти при концентрації 0,1-10%, що забезпечує повну втрату в'язкості полімерного розчину за період не менше як 24 години в залежності від пластової температури. Наприклад, 1% розчин КМЦ - 600 при температурі 60°С повністю втрачає свою в'язкість при 5% вмісті оцтової кислоти за 90 годин, а при 1% вмісті оцтової кислоти - за 170 годин. Необхідно відмітити, що при однаковій концентрації кислот та температури в ряду мурашина, оцтова, пропіонова, бутанова кислота процес термокислотної деструкції ефірів целюлози сповільнюється. Необхідно відмітити, що вказана саморуйнуюча полімерна система є ефективною у використанні тільки тоді, коли продуктивний горизонт є нафтонасичений або нафта та вода поступають по одних і ти х же зонах. У випадку, коли у продуктивному горизонті спостерігається наявність повністю обводненого пропластка, застосування вказаного розчину є недостатньо ефективним, так як не забезпечується приглушення проникності обводненого пропластка. Для таких умов пропонується використовува ти багатокомпонентну пінну систему, яка складається із піноутворювача (ΗΠΑΡ, ΑΠ ΑΡ), стабілізатора (КМЦ, ОЕЦ), неполярного реагента (нафта), силікату натрію, хлориду кальцію, прісної води та газової фази (повітря). Використання запропонованих реагентів при оптимальних концентраціях забезпечує утворення високостабільної піни. При попаданні такої пінної системи у водонасичені пропластки вона забезпечує довго тривале їх блокування. У нафтонасичених пропластках вказана пінна система насичується нафтою, що призводить до їх блокування (тобто забезпечується селективність обробки). Окрім того, нагнітання полімерного розчину, що містить силікат натрію та хлорид кальцію, забезпечує значне зниження проникності пропластка навіть при розкладі пінної системи. Таким чином, використання запропонованого способу дозволяє в кожних конкретних умовах збільшувати видобуток нафти і газу із всього неоднорідного по проникності продуктивного пласта. Приклад здійснення способу. Для здійснення обробки по запропонованій технології вибирають свердловину, типову для нафтових родовищ. Так, свердловина глибиною 2620м проперфорована в інтервалі 2470-2600м. В продуктивному розрізі є шість пропластків із різною пористістю та проникністю. Пластова температура в зоні перфорації складає 60-62°С Дебіт свердловини за 1,5 роки експлуатації зменшився з 8,3т/доб рідини до 2,4т/доб. З метою збільшення припливу пластових флюїдів за рахунок більш рівномірної дії на продуктивний інтервал заплановано проведення обробки з використанням міцелярних розчинів та саморуйнуючи х полімерних систем. Для здійснення технології необхідно приготувати міцелярний розчин, суміш міцелярного розчину з кислотою та ΗΠΑΡ та полімерний розчин. Для приготування 30м 3 5% по активній речовині міцелярного розчину використовують 6м 3 25% концентрату реагента "Мирол" або "КНС" та 24м 3 прісної води. Шляхом підігрівання прісної води до температури 60-80°С та інтенсивним перемішуванням готують необхідний об'єм міцелярного розчину. Для приготування суміші відбирають 10м 3 5% міцелярного розчину і при перемішуванні послідовно додають 1,25м 3 жириноксу або превоцелу та 1,25м 3 27% розчину соляної кислоти. Перемішування здійснюють до утворення однорідної системи. Для приготування полімерного розчину необхідно визначити оптимальний склад суміші. Оскільки планується нагнітання трьох порцій та їх витримку, час термокислотної деструкції повинен складати щонайменше 48 годин. Для цього буде достатньо або 3% мурашиної кислоти, або 5% оцтової кислоти. Оскільки в НГВУ в наявності є оцтова кислота, то оптимальний склад суміші буде наступним: 2% КМЦ-600 та 5% оцтової кислоти. Для цього в 11м 3 прісної води послідовно розчиняють 240кг КМЦ-600 та 750л 80% розчину оцтової кислоти. Після приготування технологічних розчинів створюють у свердловині кругообіг рідини, після чого нагнітають у пласт 10м 3 5% міцелярного розчину, нагрітого до температури 40-70°С. Залишають свердловину під тиском на 12-16 годин. Другий етап обробки розпочинають із нагнітання 6м 3 полімерного розчину, що містить 2% КМЦ та 5% СН3СООН, після чого у пласт нагнітають наступних 10м 3 5% міцелярного розчину, нагрітого до температури 40-70°С. Залишають свердловину під тиском на 12-16 годин для капілярного насичення. Третій етап обробки включає послідовне нагнітання 6 м3 полімерного розчину та 12,5м 3 суміші міцелярного розчину, соляної кислоти та жириноксу (превоцелу). Залишають свердловину під тиском на 12-24 годин і освоюють її одним із відомих методів.