Состав для изоляции притока воды в скважину

 

СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ВОДЫ В СКВАЖИНУ, включающий углеводородную жидкость и кислоту, о т. л и ч а ю щ и и ,с я тем, что, с целью увеличения механической прочности состава при увеличении выхода закупор вающей массы, в качестве кислоты ои содержит 30-98,5%-ную азотную кислоту при отношении углеводородной жидкости к азотной кислоте 1:0,5 1:2 .. . .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) 3(59 Е 21 В 33 13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3383144/22-03 (22) 18.01.82 (46) 15.08,83. Вюл. 9 30 (72) И.И.Мутны, И.Г.Юсупов, И.И.Загиров и М.И.Вошнякова (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.245.4(088.8) (56) 1. Патент США Р 3307629, кл. 166-32, опублик. 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 661102, кл. Е 21 В 33/13, 1974 (прототип). (54) (57) СОСТАВ для иЗОляциИ ПРИТОКА

ВОДЫ В СКВАЖИНУ,, включаюций углеводородную жидкость и кислоту, о т. л и « . ч а ю щ и й,с я тем, что, с целью увеличения механической прочности ,состава при увеличении выхода закупорйвающей массы, в качестве кислоты он содержит 30 98,5Ъ"ную азотную кис.лоту при отношении углеводородной жидкости к азотной кислоте 1:0,.51!2.

1О35193

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции притока воды в скважину и зон поглощения.

Известен способ изоляции притока воды в нефтяную скважину путем закач- 5 ки в обводненную часть продуктивного пласта углеводородной жидкости (11.

Способ не может быть использован в скважинах с притоком вод различной минерализации. 10

Известен состав для изоляции притока воды в скважину, включающий у"леводородную жидкость и кислоту (2), В пласт одновременно вводят углеводородную жидкость и серную кислоту 15 в соотношении 1:1.

Недостатком данного состава является то, что гудрон, получаемый при сульфировании нефти серной кислотой пониженной концентрации (менее 80Ъ), жидкий, аморфоподобный и обладает слабым закупоривающим эффектом. Поэ- тому при изоляции кавернозных и трещиноватых пород, где происходит, сильное смешение закачиваемых реагентов с водой, качество изоляционных работ низкое. Кроме того, закупоривающий эффект известного состава в мелкопористой среде составляет 92Ъ, что не

30 исключает возможности обводнения нефЦелью изобретения является увеличение механической прочности состава при увеличении выхода закупоривающе и массы.

Поставленная цель достигается тем, 35 что состав для изоляции притока воды в скважину, включающий углеводородную жидкость и кислоту, в качестве кислоты содержит 30-98,5Ъ-ную азотную кислоту при отношении углеводородной 4О жидкости к азотной кислоте 1:05

1:2.

Дпя приготовления предлагаемого состава для изоляции притока вод в скважину можно использовать любую 45 углеводородную жидкость с содержанием атомов углерода более шести (например, предельные и непредельные углеводороды, ароматические соединения т.д.). В нефтепромысловых условиях самым доступным материалом является нефть, представляющая собой смесь углеводородов и других соединений. Для приготовления нефтеазотнокислотной смеси:пригодна нефть любого месторождения независимо от плот55 ности и вязкости ° Однако выход закупоривающей массы и закупоривающий эффект зависят от химического состава нефти, в первую очередь, от содержания высокомолекулярных составляю- 60 щих (смолисто-асфальтеновых веществ, парафинов и т.д,).

Кроме углеводородных составляющих с азотной кислотой взаимодействуют и другие компоненты нефти, например серосодержащие соединения, Основные процессы, протекающие в смеси углеводородной жидкости с азотной кислотой: окисление, деструкция, уплотнение и другие„Эти процессы имеют свободно радикальный механизм и могут протекать в присутствии кислоты практически любой концентрации.

Таким образом, основным преимуществом предлагаемого состава по сравнению с известным является то, что при любой концентрации азотной кислоты образуются продукты, обладающие закупоривающим эффектом, причем эти продукты обладают большей механической прочностью, чем у известного состава, больше и выход закупоривающей массы (47-55 против 35Ъ);

Использование азотной кислоты концентрации до 60Ъ практически исключает пожаро- и взрывоопасность, Применение кислоты с концентрацией выше

60Ъ целесообразно лишь при использовании сильнообводненной нефти с целью достижения наибольшего технолсгического эффекта.

Коррозионная активность кислоть1 высока, но при концентрациях азотной кислоты более 40,5Ъ ее коррозионная активность по отношению к углеродистой стали снижается. Механизм изоля" ции воды с применением предлагаемого состава состоит в том, что после его закачки в поры и каналы водоносного пласта образуется плотный закупоривающий материал. Таким образом, получается экран, препятствующий проникновению воды в скважину, а следова тельно, понижающий обводнение нефти.

Первоначально для приготовления предлагаемого состава используют нефть вязкостью 13,75 сСт, плотностью 0,861 г/см и товарную 60Ъ-ную азотную кислоту (ГОСТ 4461-67). Можно также использовать нефть, другого типа,а вместо товарной кислоты-отходы, получаемые при нитравании.

Состав готовят смешением нефти и

60Ъ-ной азотной кислоты при отношении нефти к кислоте (мас.ч) 1:0,3,1:3. Свежеприготовленные составы представляют собой текучие жидкости, которые через 3-5 ч загустевают до нетекучего состояния, а через 1-1,5 сут набирают максимальную прочность.

Эффективность предлагаемого состава в качестве водоизолирующего материала проверена на модели пласта длиной 7 см, диаметром 3 см, заполненной кварцевым песком фракции 0Ä2 мм, которая позволяет моделировать закачку различных жидкостей в пласт и вести непрерывный контроль по схеме: скважина-пласт и пласт-скважина . За критерий для оценки эффективности предлагаемого состава по сравнению с известным, взят эакупори" вающий эффект (0 иэол), который оп1035193

По данным табл. 2 видно, что при концентрациях кислоты менее ЗОЪ время гелеобразования возрастает с 1-5 до 9-13 ч. Увеличение времени гелеобразования более 5 ч отрицательно влияет на качество изоляции в пластовых условиях: до начала гелеобразования:закачанная смесь успевает ðàñпространиться далеко по пласту.

Поэтому концентрацию кислоты, рав,ную ЗОЪ, можно принять за нижний пре:дел. В промысловых условиях выбор оптимальной концентрации производят

Таблица 2

Составы

Соотноше- Показатели

Время гелеобразования, ч

Закупорив ающий эффект, Ъ

Выход закупоривающей массы, %

Концентрация азотной кислоты, Ъ ние компонентов, мас. ч.

Коэффициент проницаемости до изо ляции, Д

Закупорив ающий 70 эффект, Ъ

98,5

97,6

55,1

55ю 1 97т 3

1:Oi3

17., 3

21,59

8 93

Предлагаемый

97,3

55,1

1:0,5

97,2

97,2

55,1 (нефть+

60Ъ-ная азотная кислота) 46,6

57,6

97,2

20,3

1:2

100

97,2

97,1

90 35 10

48,8

Извест- 1: 3 ный

1:1

15 6

6,8

92 (нефть+ алкилированная серная кислота

ВНИИПИ Заказ 5779/29 Т

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 ределяют на основе данных, полученных .при испытаниях расчетным путем по известным формулам.

"о" K

40О%

Ко где К вЂ” коэффициент Опроницаемости ,6 до закупорки модели пласта, Д; Ккоэффициент проницаемости после закупорки модели пласта, Д.

Результаты испытаний-рецептур" предлагаемого и известного составов приведены в табл. 1, Таблица 1

Данные табл. 1 показывают, что соотношение нефти к азотной кислоте

1:0,5 - 1:2 является оптимальным, так как при снижении доли азотной кислоты в составе менее 0,5 или повышении — выше 2-х закупоривающий эффект падает. Кроме того, изучено влияние концентрации азотной кислоты на закупоривающий эффект и время гелеобразования. С этой целью приготовлено и испытано семь рецептур с изменением концентрации кислоты в преде- 55 лах от 60 до 10Ъ при постоянном соотношении нефти к кислоте, равном 1:0,5, а также одна рецептура, включающая кислоту с максимальной концентрацией, равной 98,5%. 60

Результаты испытаний представлены в табл. 2. с учетом обводненности скважин.

Работы по изоляции вод в скважине с применением предлагаемого состава производят по известной технологии с использованием стандартного оборудования, причем производят раздельную закачку в пласт исходных компонентов: по межтрубному пространству— нефть, а по насосно-компрессорным трубам -. азотную кислоту. Смешивание компонентов происходит в призабойной зоне пласта. После закачки водоизолирующего состава в пласт скважину оставляют на отверждение на 1 сут, после чего ее осваивают компрессором или глубинным насосом.

Согласно предварительным расчетам средняя стоимость одного ремонта по изоляции вод с применением предлагаемого состава примерно такая же, как с применением известного (нефтесернокислотная смесь) состава.

Преимуществом предлагаемого состава является то, что он обладает более высоким закупоривающим эффектом .и более технологичен. ираж 603 Подписное