Рідина для глушіння та капітального ремонту свердловин

Реферат: Рідина для глушіння та капітального ремонту свердловин містить структуроутворювач, гідрофобний інгібітор, кіркоутворювач, неорганічний інгібітор та піногасник. UA 72543 U (12) UA 72543 U UA 72543 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до галузі будівництва та експлуатації нафтових і газових свердловин, а саме операцій з глушіння та капітального ремонту в умовах аномально низьких пластових тисків, перфорації та промивання свердловин. Відомий розчин для ремонту і інтенсифікації свердловин (патент України № 23758 А, МПК Е21В21/14, Е21В43/12, опубл. 16.06.1998р.), що містить, мас. %: крохмаль (полісахарид рослинного походження) 0,5-10,0 середовище клейстеризації, наприклад водні розчини бішофіту, хлористого кальцію, кальцієвої селітри 99,4-85,0 луг, наприклад гідроксид кальцію, гідроксид натрію, гідроксид калію, гідроксид амонію решта. 3 Недоліком відомого розчину є густина на рівні 1180-1200 кг/м через застосування у складі водних розчинів солей полівалентних металів, що утруднює процес капітального ремонту свердловин в умовах аномально низьких пластових тисків. Крім того, для проведення процесу клейстеризації крохмалю необхідно додаткове термостатування приготованого розчину, що ускладнює процес приготування речовини у промислових умовах. В основу корисної моделі поставлена задача прискорення освоєння свердловин після проведення ремонту, збільшення міжремонтного періоду роботи свердловин, спрощення процесу приготування рідини та зменшення витрат за рахунок використання сировинної бази вітчизняних реагентів. Для вирішення поставленої задачі пропонується рідина для глушіння та капітального ремонту свердловин, яка містить структуроутворювач та, згідно з корисною моделлю, додатково містить гідрофобний інгібітор, кіркоутворювач, неорганічний інгібітор та піногасник при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: структуроутворювач (полісахаридний полімер) 0,1-15,0 гідрофобний інгібітор (поліетиленгліколь або поліалкіленгліколь або ГКР) 0,5-3,0 кіркоутворювач (крейда та/або целюлозний наповнювач) 1,0-5,0 неорганічний інгібітор (KСl та/або NaCl) 3,0-10,0 піногасник 0,05-1,0 вода решта. Використання у складі рідини інгібуючих компонентів органічного і неорганічного походження зменшує негативний вплив на глинисту складову колектора від використання пластових і прісних технічних вод і, як результат, продовжить міжремонтний період роботи свердловин. Використання запропонованого складу рідини для глушіння та капітального ремонту свердловин дозволяє поліпшити кольматуючі властивості рідини у часі, прискорити освоєння свердловин після проведення ремонту для умов аномально низьких тисків, а також збільшити міжремонтний період роботи свердловин. З практики ведення робіт з капітального ремонту свердловин відомо, що зазвичай як рідини використовують рідини, в яких не регламентують такий технологічний показник, як фільтрація, що при багаторазовому використання призводить до глибокого проникнення рідини в пласт і під її впливом спричиняє набухання і руйнування глинистої складової колектора. В результаті такого впливу на вибої експлуатаційних свердловин часто виникають глинисті пробки, які ускладнюють процес експлуатації і вимагають проводити технологічні промивання вибою 2-3 рази на місяць, тому для регулювання структурно-реологічних властивостей і показника фільтрації, у тому числі в'язкості, запропоновано використовувати структуроутворювач, який зв'язує воду і утворює структуровані рідини з низьким показником фільтрації, чим зменшує забруднення пластів. Як структуроутворювач використовують екструдат за ТУ 15.639333288.001:2004 - крохмаль екструзійний (картопляний, кукурудзяний, пшеничний), який має високу водозв'язувальну та гелеутворюючу здатність, забезпечує стабільність рідини або карбоксиметилцелюлозу - КМЦ за ТУ 6-55-40-90, ТУ 6-55-64-94, ТУ 6-55-221-1311-93; марок камцелл, Tylose, Finnfix тощо. Для зменшення активності глин та міжфазного натягу, що полегшує приплив флюїду в стовбур свердловини, в запропонованій речовині використовується гідрофобний інгібітор. Як гідрофобний інгібітор використовують поліетиленгліколь, що відповідає ПЕГ 200, 300, 400, 600 ТУ 2483-007-7110986-2006, ПЕГ 1500 ТУ 2483-008-71150986-2006, ПЕГ 6000 ТУ 2483-00871150986-2006 або поліалкіленгліколь марки ІГС що відповідає ТУ У 24.6-21865342-008:2010, або марки Gem Gp тощо, або гідрофобнокремнійорганічну рідину (ГКР) за ТУ У 6-02-5-61-61-97. Для зменшення активності глин як неорганічний інгібітор використовуються хлорид калію KCl за ДОСТ 4568-95 та (або) хлорид натрію NaCl за ДОСТ 13830-68. Для надійної кольматації порового простору продуктивного пласта як кіркоутворювач використовують целюлозний наповнювач та (або) крейду. 1 UA 72543 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Для запобігання утворенню піни під час приготування рідини як піногасник використовують нафту або дизпаливо. Для експериментальної перевірки технологічних властивостей рідини були приготовлені склади при різних співвідношеннях компонентів. Отримані показники наведені у таблиці. Рідина для глушіння та капітального ремонту свердловин готується наступним чином (див. табл.). У розрахованій кількості води протягом 30-60 хв. розчиняють структуроутворювач (наприклад, екструдат) - 12 % і піногасник 1 %. Після 30 хв. перемішування додають 7 % неорганічного інгібітору KСl і гідрофобний інгібітор - 3 % поліалкіленгліколю та продовжують диспергувати до отримання однорідної стабільної рідини. Далі додають кіркоутворювач - 1 % крейди та продовжують перемішувати протягом 30-60 хв. Після вимірювання технологічних показників частину рідини завантажують у камери старіння для подальшого термостатування. Вимірювання основних технологічних параметрів отриманої рідини здійснювали на стандартних приладах за загальноприйнятими методиками. Статичну фільтрацію визначали на приладі фільтр-прес Фанн за стандартом Американського Нафтового інституту (АНІ). Структурно-реологічні властивості рідини визначали на восьмишвидкісному ротаційному віскозиметрі Фанн за стандартом Американського Нафтового інституту (АНІ). Стабільність рідини визначали після термостатування в камерах старіння при температурі 75 °C протягом 16 годин за стандартною методикою (за різницею густин, %). Фактичну густину вимірювали на важільних терезах ВРП-1. Визначення властивостей використаних інгібіторів було проведено на природних кернових дисках в середовищі фільтрату рідини протягом 30 діб за ваговим методом з контрольним вимірюванням через 5 діб. За результатами цих досліджень і визначено діапазон використання запропонованих реагентів. У межах заявлених співвідношень концентрацій компонентів усі склади рідини для глушіння та капітального ремонту свердловин достатньо термостійкі і стабільні в часі, що слідує з незначного збільшення показника фільтрації та показника стабільності рідини, який визначали після прогріву при температурі 75 °C протягом 16 годин. Аналогічним чином готували інші склади рідини з різними співвідношеннями компонентів. Нижній поріг концентрації структуроутворювача (0,1 %) обґрунтований мінімумом, необхідним для утворення колоїдної фази, яка забезпечить достатній рівень показника фільтрації і структурно-реологічніх властивостей. Крім того, органічні частинки екструзійного крохмалю кольматують продуктивні пласти, чим зменшують їх забруднення. Перевищення концентрації понад 15 % є економічно і технологічно недоцільним. Нижній поріг концентрації неорганічного інгібітору (3 %) обмежений тим, що така концентрація необхідна для забезпечення інгібуючих властивостей фільтрату рідини і зменшення негативного впливу на глинисту складову колектора, а верхній (10 %) обмежений густиною рідини. Заявлений діапазон гідрофобного інгібітору (0,5-3,0 %) достатній для забезпечення зменшення активності глин та міжфазного натягу. Запропонована рідина для глушіння та капітального ремонту свердловин характеризується стабільними технологічними характеристиками в широкому діапазоні температур та низькою проникаючою здатністю у привибійну зону. 2 UA 72543 U Таблиця Показники технологічних властивостей рідини, отриманої при різних концентраціях компонентів Компонентний склад рідини, мас. % Параметри рідини при температурі 20 °C ПолісахаридГідро- Неоргакірконий полімер піно, фобний нічний утворюгасник Екструкг/см3 вач КМЦ інгібітор інгібітор дат 0,1 0,5 3 0,05 5,0 1020 0,2 1,0 3 0,05 5,0 1020 5 1,5 3 0,1 3,0 1030 7 2,0 5 0,1 2,0 1030 10 2,5 5 1,0 1,0 1030 12 3,0 7 1,0 1,0 1040 15 10 1,0 1,0 1050 0,3 3 0,05 5,0 1030 0,4 0,5 3 0,05 5,0 1030 0,5 3 0,05 5,0 1030 Т, с 35 40 60 72 85 90 105 50 55 57 Параметри рідини після термостатування при температурі 75 °C протягом 16 годин Ф, СНЗ10/10, , Ф, СНЗ10/10, стабільТ, с см3/30хв. дПа см3/30хв дПа ність, % г/см3 5,5 6,0 2,5 2,0 3,0 2,0 1,5 6,0 6,0 5,5 1,5/2 2/3 5/10 1/1,5 12/13 15/18 21/25 3/4 2/3 2/3 1020 1020 1030 1030 1030 1040 1050 1030 1030 1030 40 45 70 75 70 90 130 45 50 50 2 2 2 3 2 3 2 2 2 2 1/1 1/1 2/3 4/5 5/6 7/9 11/15 3/3 4/5 1/3 70 75 80 80 85 90 95 75 70 70 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Рідина для глушіння та капітального ремонту свердловин, що містить структуроутворювач, яка відрізняється тим, що додатково містить гідрофобний інгібітор, кіркоутворювач, неорганічний інгібітор та піногасник при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: структуроутворювач (полісахаридний полімер) 0,1-15,0 гідрофобний інгібітор (поліетиленгліколь або поліалкіленгліколь або ГКР) 0,5-3,0 кіркоутворювач (крейда та/або целюлозний наповнювач) 1,0-5,0 неорганічний інгібітор (KСl та/або NaCl) 3,0-10,0 піногасник 0,05-1,0 вода решта. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3