Спосіб обмеження припливу води у свердловину

Реферат: Спосіб обмеження припливу води у свердловину включає послідовне закачування в пласт водного розчину поліакриламіду з карбонатом лужного металу, поверхнево-активною речовиною і наповнювачем та зшиваючого агенту на основі водного розчину солі полівалентного металу у стехіометричній кількості відносно реакційних груп ізолюючого розчину, причому як наповнювач використовують суміш бентонітової глини, карбонату лужноземельного металу та бариту, за наступного співвідношення компонентів, мас. %: поліакриламід 0,6-0,9 карбонат лужного металу 0,6-0,9 поверхнево-активна речовина 0,1-0,2 сіль полівалентного металу 0,9-1,5 бентонітова глина 1,0-2,0 карбонат лужноземельного металу 12,0-25,0 барит 15,0-35,0 вода решта. UA 119879 U (12) UA 119879 U UA 119879 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до нефтегазовидобувної промисловості, зокрема до способів обмеження припливу пластової води у свердловину. Відомий спосіб ізоляції припливу води у свердловину шляхом почергового закачування в пласт водного розчину поліакриламіду і глинистої суспензії [а. с. СРСР № 933963, кл. Е21В 43/32, 1982]. Недоліком способу є те, що глиниста суспензія, потрапляючи в нафтову частину пласта, сприяє кольматації порового простору. Це призводить до різкого зниження продуктивності нафтової частини пласта і, як наслідок, до низької ефективності ізоляційних робіт. Відомий спосіб обмеження припливу води в свердловину, що включає послідовне закачування ізолюючого складу - водного розчину поліакриламіду і зшиваючого агента, підкисленого розчину солі полівалентного металу Al2(SO4)3 у стехіометричній кількості відносно реакційних груп ізолюючого розчину [патент США № 4503912, кл. Е21В 33/138, 1985]. Недоліком цього способу є те, що він має низьку селективність, тому що розчини зазначених речовин легко проникають і в нафтонасичену частину пласта, а міцність ізоляційної структури, утвореної перехресними зв'язками в поліакриламіді, недостатньо висока. Найбільш близьким до пропонованого є спосіб обмеження припливу води в свердловину, що включає послідовне закачування в пласт ізолюючого розчину на основі водного розчину поліакриламіду і зшиваючого агента на основі водного розчину солі полівалентного металу в стехіометричній кількості відносно реакційних груп ізолюючого розчину, передбачає попереднє введення в ізолюючий розчин на основі водного розчину поліакриламіду магнітоактивної речовини, карбонату лужного металу і поверхнево-активної речовини, а після закачки в пласт ізолюючого розчину - спуск в свердловину магніту, запуск свердловини для впливу на водонасичений матеріал пласта постійним магнітним полем до повного видалення з нафтонасиченого інтервалу пласта проникаючого в нього ізолюючого розчину і зупинку свердловини для введення зшиваючого агента [патент РФ № 2079645, кл. Е21В 43/32, 1997]. Однак цей спосіб є досить громіздким і через це недостатньо ефективним. Окрім того, міцність ізоляційної структури, утвореної перехресними зв'язками в поліакриламіді та магнітною взаємодією поміж частками магнітоактивної речовини, не є недостатньою для протидії високих градієнтів тиску у привибійній зоні пласта. Задачею корисної моделі є створення способу, що дозволяє підвищити ефективність процесу ізоляції обводненого пласта за рахунок селективного впливу на водонасичений інтервал пласта при одночасному підвищенні міцності ізолюючого матеріалу. Для цього спосіб обмеження припливу води у свердловину, що включає послідовне закачування в пласт водного розчину поліакриламіду з карбонатом лужного металу, поверхнево-активною речовиною і наповнювачем та зшиваючого агенту на основі водного розчину солі полівалентного металу у стехіометричній кількості відносно реакційних груп ізолюючого розчину, який відрізняється тим, що як наповнювач використовують суміш бентонітової глини, карбонату лужноземельного металу та бариту за наступного співвідношення компонентів, в мас. %: поліакриламід 0,6-0,9 карбонат лужного металу 0,6-0,9 поверхнево-активна 0,1-0,2 речовина сіль полівалентного металу 0,9-1,5 бентонітова глина 1,0-2,0 карбонат лужноземельного 12,0металу 25,0 15,0барит 35,0 вода решта. Спосіб здійснюється наступним чином. За даними геофізичних і гідродинамічних досліджень визначають нафтонасичені і водонасичені інтервали пласта. Біля гирла свердловини готують в одній ємності водний розчин поліакриламіду з добавкою карбонату лужного металу, поверхнево-активної речовини, бентонітової глини, карбонату лужноземельного металу і бариту, а в іншій - водний розчин полівалентного металу. Послідовно нагнітають розчин поліакриламіду з добавкою карбонату лужного металу, поверхнево-активної речовини, бентонітової глини, карбонату лужноземельного металу і бариту та водний розчин полівалентного металу у привибійну зону пласта. Закривають свердловину і залишають на певний час для здійснення реакції солі полівалентного метала з компонентами ізоляційного розчину. При взаємодії розчину 1 UA 119879 U 5 10 15 водорозчинної солі полівалентного металу з компонентами розчину, що знаходиться у водоносній частині пласта, утворюється міцна гідроізоляційна структура, яка перешкоджає надходженню води у свердловину. Після чого пускають свердловину в роботу. Створенню міцної структури сприяють: утворення перехресних зв'язків в полімері; випадіння нерозчинного осаду в результаті реакції карбонату лужного металу і розчинної солі полівалентного металу, який як би армує і зміцнює структуру тампонажного екрану: спінювання вуглекислим газом, що виділився в процесі реакції, рідини з поверхневоактивною речовиною; набухання бентонітової глини з розміщенням в її просторовій структурі карбонату лужноземельного металу та бариту. На лабораторній установці, що є двошаровою моделлю пласта з піску фракцій 2-3 мм (високопроникний шар) і 0,25 мм (низькопроникний шар), проведено випробування способу обмеження припливу води у свердловину. Геометричні розміри двошарової моделі пласта складали: довжина - 0,46 м, товщина - 0,06 м, ширина - 0,008 м. Відкрита пористість становила -12 2 близько 27,7 %, а проникність - 2,4710 м . Результати випробувань приведені в таблиці. Для порівняння в таблиці наведено дані за базовим способом. Таблиця Концентрація компонентів у розчині, мас. % Розхід флюїдів 3 -3 см /с10 МагнітоОбводненність, активна % карбонат поверхнево- бентокарбонат Полі- речовина лужного активна нітова лужноземельного рідини нафти акриламід (гематит) металу речовина глина металу або барит До обробки 1. 5,14 0,31 94,0 За способом-прототипом 2. 0,8 60,0 0,9 0,5 5,01 4,23 15,6 За пропонованим способом 3. 0,6 15,0 0,6 0,1 1,0 12,0 5,09 4,53 11,0 4. 0,6 25,0 0,75 0,15 1,5 18,5 5,08 4,54 10,6 5. 0,6 35,0 0,9 0,2 2,0 25,0 5,07 4,57 9,9 6. 0,7 15,0 0,6 0,1 1,0 12,0 5,05 4,58 9,3 7. 0,7 25,0 0,75 0,15 1,5 18,5 5,04 4,61 8,5 8. 0,7 35,0 0,9 0,2 2,0 25,0 5,02 4,61 8,2 9. 0,8 15,0 0,6 0,1 1,0 12,0 5,03 4,65 7,6 10. 0,8 25,0 0,75 0,15 1,5 18,5 5,02 4,69 6,6 11. 0,8 35,0 0,9 0,2 2,0 25,0 4,99 4,73 5,2 12. 0,9 15,0 0,6 0,1 1,0 12,0 4,97 4,71 5,2 13. 0,9 25,0 0,75 0,15 1,5 18,5 4,96 4,71 5,0 14. 0,9 35,0 0,9 0,2 2,0 25,0 4,96 4,72 4,8 № п/п 20 25 30 На лабораторній установці, що складається з вимірювального капіляра з манометрами для вимірювання перепаду тиску на його кінцях і системи створення тиску, були проведені випробування з визначення міцнісних властивостей ізолюючого матеріалу. Результати експериментальних досліджень показали, що максимальне напруження зсуву за способом-4 прототипом і за пропонованим становить, МПа: прототип - 2,7410 ; пропонований спосіб -3 2,9710 . Як видно з отриманих даних, міцність ізолюючого матеріалу за запропонованим способом у 10 разів вище міцності ізолюючого матеріалу за способом-прототипом. Приклад реалізації способу. Пропонований спосіб проходив дослідну перевірку на свердловині 66. Глибина свердловини - 3069 м. Інтервал перфорації 3043-3060 м. Рівень розподілу вода-газ 3055 м. 3 Дебіт свердловини - 0,0 тис. м /добу. Обводненість продукції - 100 %. 2 UA 119879 U 5 10 15 20 Для зниження обводнення продукції свердловини були проведені наступні операції з обмеження водопритоку. 3 3 Біля свердловини в ємностях заготовили 7,5 м ізолюючого розчину з розрахунку 1,5 м на один погонний метр водонасиченої частини пласта (компонентний склад - 75 кг поліакриламідупорошку, 75 кг карбонат лужного металу (карбонату натрію), 15 кг поверхнево-активної речовини ОП-10, 75 кг бентонітового глинопорошку, 1200 кг солі лужноземельного металу 3 (карбонат кальцію), 2000 кг бариту, решта - вода) і 1,0 м водного розчину полівалентного металу (компонентний склад - 120 кг сіль полівалентного металу (сульфат алюмінію), решта вода). Потім обв'язали гирло свердловини зі спецтехнікою і опресували маніфольди на тиск 12,0 МПа. 3 3 Закачали через НКТ при відкритому затрубному просторі 7,5 м , 1 м , розчину 3 полівалентного металу та 1 м води. Закрили затрубний простір і продавили ізолюючий розчин в 3 пласт водою в об'ємі 8,0 м . Залишили свердловину на реагування протягом 1 години. Розрядили свердловину і промили її в повному обсязі. Спустили обладнання і освоїли свердловину. 3 Після пуску в роботу її дебіт склав 19 тис. м /добу, а обводненість продукції - 0,0 %. Таким чином використання запропонованого способу дозволить підвищити міцність ізоляційної структури, і, як наслідок, ефективність гідроізоляційних робіт за рахунок збільшення селективності впливу на водонасичену частину пласта при негерметичному цементному кільці або у відкритому стовбурі. В результаті ізоляційних робіт у видобувних свердловинах збільшиться дебіт нафти і газу, а також зменшиться обводненість продукції, що знизить експлуатаційні витрати після обробки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Спосіб обмеження припливу води у свердловину, що включає послідовне закачування в пласт водного розчину поліакриламіду з карбонатом лужного металу, поверхнево-активною речовиною і наповнювачем та зшиваючого агенту на основі водного розчину солі полівалентного металу у стехіометричній кількості відносно реакційних груп ізолюючого розчину, який відрізняється тим, що як наповнювач використовують суміш бентонітової глини, карбонату лужноземельного металу та бариту, за наступного співвідношення компонентів, мас. %: поліакриламід 0,6-0,9 карбонат лужного металу 0,6-0,9 поверхнево-активна речовина 0,1-0,2 сіль полівалентного металу 0,9-1,5 бентонітова глина 1,0-2,0 карбонат лужноземельного металу 12,0-25,0 барит 15,0-35,0 вода решта. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3