Склад для обробки привибійної зони газових та газоконденсатних свердловин

Склад для обробки привибійної зони газових та газоконденсатних свердловин, який включає водний розчин кислот з поверхнево-активною речовиною, який відрізняється тим, що як водний розчин кислот використовують нітрилтриметиленфосфонову та лимонну кислоти, а як поверхневоактивні речовини використовують суміш сульфанолу (анюнактивна ПАР) та ОП-10 (неюногенна ПАР) при наступному співвідношенні компонентів, мас % нітрилтриметиленфосфонова кислота 0,01-5% сульфанол (анюнактивна ПАР) 0,01-5% ОП-10 (неюногенна ПАР) 0,02-5% лимонна кислота 0,01-5% вода решта Запропонований винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до складів для обробки свердловин з метою підвищення їх продуктивності ВІДОМІ склади для обробки привибійної зони свердловин, які включають водні розчини поверхнево-активних речовин, що складаються з неюногенних ПАР, наприклад оксиетилирований продукт нонілфенол з 10 ПОЛІГЛИКОЛІЄВИМИ групами ОП-10 та аніоноактивних ПАР, наприклад сульфанол (1, 2) Дані склади передбачають створення пінної системи, призначеної для очищення привибійної зони газових та газоконденсатних свердловин від пластової води Недоліком є обмежена область використання цих складів - видалення вод з привибійної зони Також ВІДОМІ склади кислотних обробок свердловин кислотами з метою очищення привибійної зони від карбонатів (3) Недолік обробок кислотами є неможливість очищення пластів від поглинутих бурових розчинів Найбільш близьким по технічній суті та функціональному призначенню до запропонованого складу є кислотний поверхнево-активний склад для обробки привибійної зони свердловини, взятий за прототип (4), що включає суміш інгібованої соляної і фтористоводневої кислот, неюногенної поверхнево-активної речовини, розчинник асфальто-смолистих і парафінових відкладів (АВПС) і води при наступному співвідношенні компонентів, мас % Інгібована соляна кислота в перерахунку на НСІ 4,5-19%, Фтористоводнева кислота 1,5-8%, Неюногенна ПАР 1,0-5% Розчинник АСПВ 5,0-25%, Вода решта Недоліком цього складу є те, що він не забезпечує очищення продуктивних горизонтів, забруднених поглинутим вглиб пласта буровим розчином, що створює кольматуючий бар'єр на шляху виходу з пласта вуглеводневої сировини Другим недоліком є те, що його основу складають сильні кислоти (НСІ та HF), тому неможливе використання складу в колекторах з високим вмістом карбонатів, де буде велика швидкість реакції чи в пластах, де присутні глинисті складові В обох випадках буде руйнуватися скелет колектора Також недоліком є труднощі, пов'язані з шпбіруванням сильних кислот в пластових умовах, де температура перевищує 130°С і використання інгібіторів металів неефективне Пласти можуть забруднюватися сполуками заліза В основу винаходу поставлено задачу створення такого складу, який би забезпечив комплексне очищення газових та газоконденсатних свердловин, особливо з колекторами пористо -тріщинуватого типу від пластових вод, фільтратів бурових розчинів, від нерозчинних у воді солей, гідроксидів і окислів полівалентних металів (заліза, магнію, кальцію та ш ), а головне - від поглинутих вглибину пласта бурових розчинів Ця задача вирішується шляхом того, що склад для обробки привибійної зони газових та газоконденсатних свердловин, який включає водний розчин кислот з поверхнево-активними речовинами, у ^00 (О 61849 якому, згідно винаходу, в якості водного розчину кислот використовують нітрилтриметиленфосфонову та лимонну кислоти, а в якості поверхневоактивних речовин використовують суміш сульфанолу (анюнактивна ПАР) та ОП-10 (неюногенна ПАР) при наступному співвідношенні компонентів, мас % Нітрилтриметиленфосфонова кислота 0,01-5% Сульфанол (анюнактивна ПАР) 0,01-5% ОП-10 (неюногенна ПАР) 0,02-5% Лимонна кислота 0,01-5% Вода решта Винахід має суттєві переваги перед прототипом завдяки включенню в склад для обробки в якості водного розчину кислот нітрилтриметиленфосфоновута лимонну кислоти, а в якості поверхнево-активних речовин - суміш сульфанолу (анюнактивна ПАР) та ОП-10 (неюногенна ПАР) Нітрилтрилметиленфосфонова кислота (НТФК) відома з літературних джерел, як ефективний розріджувач - понижувач в'язкості та статичної напруги зсуву бурових розчинів (5) Структурна формула N ,сн2 сн. • РО3Н2 сн 2 РО3Н2 Ця особливість НТФК і використана в запропонованому рішенні НТФК, яка міститься в запропонованому складі, разом з поверхневоактивними речовинами, потрапляє в тріщини та поровий простір пласта, де знаходиться поглинутий буровий розчин, та, взаємодіючи з розчином, забезпечує розрідження, руйнування структури і наступне видалення розрідженого і деструктурованого бурового розчину з пласта Лимонна кислота (ЛК), яка входить в склад композиції, забезпечує переведення в іонну форму та видалення з колекторів водо-нерозчинних солей, окислів та гідроксидів полівалентних металів, що також створюють кольматуючі бар'єри в колекторах Суміш поверхнево-активних речовин (ОП-10 та сульфанолу) забезпечує очищення пласта від компонентів бурових розчинів органічного походження (лігносульфонатів, гуматів, ефірів целюлози і інших) та забезпечує відмивку порового простору від емульсій, а також асфальто-смолистих і парафінистих з'єднань та виніс всіх цих компонентів на поверхню у вигляді пінної суспензії Спосіб використання складу здійснюється шляхом закачування попередньо приготованого водного розчину складу - суміші ПАР та органічних кислот через насосно-компресорні труби, при цьому водний розчин складу попередньо готують біля свердловини при наступному співвідношенні компонентів, мас % Нітрилтриметиленфосфонова кислота 0,01-5% Сульфанол (анюнактивна ПАР) 0,01-5% ОП-10 (неюногенна ПАР) 0,02-5% Лимонна кислота 0,01-5% Вода решта Таким чином, компоненти суміші сприяють глибокому проникненню в пласт та забезпечують його очищення і відмивку від 1 поглинутих бурових розчинів, 2 нерозчинних у воді сполук заліза та інших полівалентних металів, 3 асфальто-смолистих та парафінистих сполук, 4 органічних компонентів бурових розчинів, 5 твердої фази бурових розчинів Порівняльний аналіз запропонованого технологічного рішення з прототипом показує, що заявлений склад для обробки привибійної зони газових та газоконденсатних свердловин, відрізняється тим, що дозволяє не тільки звільнити привибійну зону від пластової води шляхом и аерації ціноутворюючими ПАР, але і відмити та очистити продуктивні горизонти від поглинутих бурових розчинів та водо-нерозчинних сполук полівалентних металів Запропонований склад відрізняється тим, що в якості водного розчину кислот використовують нітрилтриметиленфосфонову та лимонну кислоти, а в якості поверхнево-активних речовин використовують суміш сульфанолу (анюнактивна ПАР) та ОП-10 (неюногенна ПАР) де Нітрилтриметиленфосфонова кислота являється речовиною, що руйнує та розріджує структуру поглинутих бурових розчинів, лимонна кислота забезпечує перевід в іонну форму водо-нерозчинних сполук полівалентних металів, а суміш поверхнево-активних речовин (ОП-10 та сульфанол) забезпечують відмивку та очищення колекторів і аерацію та виніс пластової води Для спеціалістів невідомий з рівня техніки аналогічний склад Таким чином запропоноване рішення відповідає критеріям винаходу "новизна" Цей склад для обробки привибійної зони технологічний і має велику надійність та не має ніяких негативних побічних ефектів Суть винаходу не витікає явним чином для спеціаліста з відомого рівня техніки Сукупність ознак, які характеризують звісне рішення, не забезпечує досягнення нових властивостей і тільки наявність відрізняючих ознак винаходу дозволяє отримати нові властивості, новий технічний результат Отже, винахід відповідає критерію „винахідницький рівень" Приклади здійснення винаходу Приклад 1 Готується склад на водній основі із нітрилтриметиленфосфонової і лимонної кислот та ОП-10 і сульфанолу Обробка привибійної зони свердловин здійснюється шляхом закачування попередньо приготованого водного розчину нітрилтриметиленфосфонової і лимонної кислот з добавкою поверхнево - активних речовин ОП-10 і сульфанолу через насосно-компресорні труби, при цьому суміш попередньо готують біля свердловини при наступному співвідношенні компонентів, мас % Нітрилтриметиленфосфонова кислота 0,5% Сульфанол (анюнактивна ПАР) 0,2% ОП-10 (неюногенна ПАР) 0,2% Лимонна кислота 0,5% Вода решта 61849 Досягається технічний результат, що заявляОтже винахід відповідає критерію "винахідниється за винаходом, а саме склад після закачуцький рівень" вання в зону перфорації забезпечує очищення Лабораторні дослідження пласта від компонентів бурових розчинів органічМоделювання процесів, що протікають у приного походження, (лігносульфонатів, гуматів, ефівибійній зоні і продуктивних горизонтах газових та рів целюлози і інших) та забезпечує відмивку погазоконденсатних свердловин, проводили на старового простору від емульсій, а також асфальтондартному приладі - установці дослідження пронисмолистих і парафінистих з'єднань від поглинутих кності керна (УДПК) по загальній методиці Для вглиб пласта бурових розчинів і виніс всіх цих цього в кернотримач набивали подрібнений насикомпонентів на поверхню в вигляді пінної суспенпний керновий матеріал, що складається з породи зії продуктивного горизонту В-18 свердловини №5 Кавердинського газоконденсатного родовища Приклад 2 Через керн пропускали пластову воду (тієї ж сверАналогічно прикладу 1, але співвідношення дловини) і газову суміш Потім керн насичували компонентів складає, мас % забруднювачем, складеним з пластової води і поНітрилтриметиленфосфонова кислота 1,5%, лімеркалієвого бурового розчину та заемульговаСульфанол (анюнактивна ПАР) 0,5%, ного конденсату емульсії з високим вмістом асфаОП-10 (неюногенна ПАР) 0,5%, льто-смолистих та парафінистих сполук Крім наЛимонна кислота 2%, званих компонентів, в склад забруднювача входив Вода решта гідроксид трьохвалентного заліза При використанні такого складу також забезпечується досягнення технічного результату, що Після витримки на протязі шести годин, через заявляється за винаходом керн під тиском З.ОмПа пропускали запропонований склад з ПАР і органічних кислот для отриманПорівняльний аналіз запропонованого техноня порівняльної інформації по процесу відмивання логічного рішення з прототипом показує, що заявта очищення керна Після суміші знову пропускали лений спосіб обробки привибіиної зони газових та пластову воду, а потім газ для визначення коефігазоконденсатних свердловин, що включає закацієнта відновлення пропускної здатності по пласчування суміші поверхнево-активних речовин та товій воді (Кпв) та по газу (Кг) органічних кислот, відрізняється тим, що дозволяє не тільки звільнити привибійну зону від пластової Дані по відновленню колекторських властивоводи шляхом и аерації ціноутворюючими ПАР, але стей приведені в таблиці 1 і відмити та очистити продуктивні горизонти від Виходячи з результатів лабораторних досліпоглинутих бурових розчинів та водо-нерозчинних джень, оптимальні концентрації компонентів, знасполук полівалентних металів ходяться в заявлених межах При роботі безпосередньо на свердловинах, співвідношення компоСуть винаходу не витікає явним чином для нентів підбираються в залежності від ХІМІЧНОГО спеціаліста з відомого рівня техніки Сукупність складу та КІЛЬКОСТІ забруднювачів в свердловині, а ознак, які характеризують звісне рішення, не затакож від об'єму пластової води, що знаходиться безпечує досягнення нових властивостей і тільки на вибої наявність відрізняючих ознак винаходу дозволяє отримати нові властивості, новий технічний результат Таблиця 1 Дані по відновленню колекторських властивостей № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ОП-10,% 0,2 0,35 0,2 0,2 0,2 0,5 0,5 0,5 0,2 0,2 0,2 0,5 1,0 2,0 0,5 Сулфанол, % 0,2 0,35 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 0,2 0,2 0,2 0,5 1,0 2,0 0,5 НТФ, % 0,2 0,35 0,2 0,2 0,5 0,5 0,5 0,75 1,0 1,0 2,0 5,0 5,0 Л К, % 0,2 0,2 0,2 0,5 0,5 0,5 0,75 1,0 1,0 2,0 5,0 5,0 Кпв 0 0,01 0,01 0,01 0,005 0,025 0,015 0,15 0,03 0,35 0,4 0,25 0,75 0,65 0,70 0,85 0,9 0,95 0,70 0,80 0,95 Кг 0 0,02 0,01 0,01 0,005 0,03 0,02 0,2 0,035 0,3 0,35 0,25 0,8 0,6 0,75 0,80 0,85 0,95 0,85 0,85 0,95 7 61849 Таким чином, запропоноване технічне рішення відповідає критерію „промислова придатність" і в цілому може бути захищене патентом на винахід Джерела інформації 1 Балакирев Ю А Повышение производительности нефтяных пластов скважин Киев Техника, 1985 С 43-45 Комп'ютерна верстка Л Ціхановська 8 2 Ибрагимов Г 3 Применение химических реагентов для интенсификации добычи нефти М Недра 1991 С 129-134 3 Балакирев Ю А Инновационные технологи в нефтедобыче Киев Техника 2000, С 93-95 4 Патент 52522 А, Україна, Кислотний поверхнево-активний склад для обробки привибійної зони свердловини 5 Булатов А И Справочник по промывке скважин, М Недра 1984 с 126 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119