Состав для селективной изоляции пластовых вод в нефтяных и газовых скважинах

 

СОСТАВ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТОВЫХ ВОД В НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИНАХ, состоящий из кремнийорганических соединений - полифенилэтрксисйлоксана (модификатора 113-63, 113-65) и катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения водоизолирующих свойств состава, в качестве катализатора он содержит водно-спиртовые растворы этилсиликоната натрия (ГКЖ-10) или метилсиликоната натрия (ГКЖ-11) при следующем соотношении компонентов, об.%: Полифенилэтоксисилоксан75-99 i Водно-спиртовые растворы этилси (Л ликоната натрия (ГКЖ-10) или метилсиликоната натрия (ГКЖ-11) 1-25 | 00 о со оь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ4ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

3(51) Е 21 В 43 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ наЛ41(Мi

1-25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ (21) 3496314/22-03 (22) 18.06.82 (46) 07.03.84. Бюл. М 9 (72). И.И.Клещенко, В.И.Овчинников, В.Е.Пешков и A.I(.ßãàôàðîâ (71) Тюменская тематическая экспедиция Главного тюменского ордена

Ленина производственного геологического управления (53) 622 ° 245.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 861554, кл. Е 21 B 33/13, 1978.

2. Разработка и усовершенствование методов технологии ограничения притоков вод в нефтяные скважины месторождений Западной Сибири.Отчет СибНИИНП, номер roc.ðåãèñòðàции 78033199, инв ° 9 Б 967996, 20.06.81, с.90-96. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ

ИЗОЛЯЦИИ IIJIACTOBbIX ВОД В НЕФТЯНЫХ

И ГАЗОВЫХ СКВАХННАХ, состоящий из кремнийорганических соединений — полифенилэтоксисилоксана (модификатора

113-63, 113-65) и катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения водоизолирующих свойств состава, в качестве катализатора он содержит водно-спиртовые растворы этилсиликоната натрия (ГКЖ-10) или метилсиликоната натрия (ГКЖ-11) при следующем соотношении компонентов, об.Ъ:

Полифенилэтоксиснлоксан 75-99

Водно-спиртовые растворы этилсиликоната натрия (ГКЖ-10) или метнлсиликоната натрия (ГКЖ-11) 1078036

Изобретение относится к нефтяной и газовой проьыаленности, в частности к селективной изоляции притока пластовых вод в нефтяных и газовых скважинах.

Известен способ селективной изоляции притока пластовых вод, основанный на эакачивании. в пласт кремнийорганического соединенияолигоорганоэтоксихлорсилоксана (1).

Олигоорганоэтоксихлорсилоксан является этоксипроизводным органохлорсиланов и содержит в своем составе остаточный хлор (до 6% и более). Поэтому указанное соединение является токсичным, коррозионноактивным, вэрыво- и пожароопасным, а применение этого кремнийорганического соединения в качестве изоляционного материала связано с повышенной опасностью проводимых работ.

Известен состав для селективной изоляции пластовых вод в нефтяных и газовых скважинах, состоящий из кремнийорганических соединений— полифенилэтоксисилоксана (модификатора 113-63; 113-65) и катализатора (21..

В качестве катализатора .он содержит диметилхлорсилан или метилхлорсилан, т.е. хлорсодержащие крем нийорганические соединения.

Применяемый катализатор — диметилхлорсилан (или метилхлорсилан) токсичен, взрыво- и пожароопасен, поэтому водоизоляционные работы с использованием укаэанного катализатора связаны с повышенной опасностью и не находят широкого практического применения.

Целью изобретения является повы- . шение водоизолирующих свойств состава.

Поставленная цель достигается тем, что в составе для селективной изоляции пластовых вод в нефтяных и газовых скважинах, состоящем из кремнийорганических соединений — полифенилэтоксисилоксана (модификатор

113-63, 113-65) и катализатора, в качестве катализатора он содержит водно-спиртовые растворы этилсиликоната натрия (ГКЖ-10) или метилсиликоната натрия (ГКЖ-11) при следующем соотношении компонентов, об.В:

Полифенилэтоксисилоксан 75-99

Водно-спиртовы растворы этилсиликоната натрия (ГКЖ-10) или метилснликоната натрия (ГКЖ-ll) 1-25

ГКЖ-10 и ГКЖ-ll являются продуктами гидролиэа органотрихлорсиланов

RSiCK> с последующим растворением продуктов гидролиза в водном или водно-спиртовом растворе щелочи (едкого натра).

Повторной продукциейявляются

ЗОВ-ные водно-спиртовые растворы этил- и метилсиликонатов натрия.

5 Эти жидкости имеют щелочную реакцию (рН 13-14), плотность (1,171,21 г/см4), хорошо растворяются в воде и этиловом спирте, не смешиваются с углеводородами и при исЩ пользовании не выделяют вредных па-1 ов и газов

62Н5

?f0- — g -0

I бала 3

ЙО i О

03fa

ГКЖ-10.ГКЖ-11 (общая формула HO fRSi (ONa) OJ„H, где R = СН СуНу.

Товарной продукцией в нашей стра25 не являются Зоа- е води -спиртовые растворы этил- и метилсиликонатов натрия, выпускаемые под маркой жидкости ГКЖ-10 и ГКЖ-11 °

Водно-спиртовые растворы этйлсиликонатов натрия (ГКЖ-10) и метилЗ0 силиконатов натрия (ГКЖ-11) не выделяют вредных паров и газов, а также не взрыво- и пожароопасны;. поэтому применение их в качестве катализаторов реакции полимеризации

35 полифенилэтоксисилоксана при водоиэоляционных работах на нефтяных и газовых скважинах обеспечивают безопасные условия работ.

Изоляцию водопритоков в нефтяных

4() и газовых скважинах полифенилэтоксисилоксаном в присутствии катализатора этилсиликоната натрия или метилсиликоната натрия можно осуществить следующим образом.

45 Скважину, в которую поступает обводненная нефть (газ), останавливают, через насосно-компрессорные трубы, опущенные до зоны изоляции, скважину промывают безводной нефтью, дизельным топливом или керосином для удаления воды с забоя и ство ла скважины. Далее по всей мощности водоизоляционного пласта закачивают указанные выае материалы из расчета их суммарного объема 0,40,6 м на l мЗ эффективной мощности пласта. После выдержки скважины не менее 10-12 ч ее пускают в дальней55 шую эксплуатацию. Закачка материалов может быть осуществлена либо раздельно, используя в качестве разделительной жидкости нефть, дизтопливо и т.п., либо совместно, смешивая их на поверхности.

Испытания проводились на установке УИПК-1М (установка исследования

1078036 проницаемости керна). Для эксперимента брался керн с различных месторождений.

Эксперименты проводились в следующей последовательности: керн экстрагировался, высушивался и определялась его газопроницаемость.

Проиэводилось насыщение керна пластовой водой под вакуумом и определялась проницаемость по воде. Керн помещался в установку УИПК-1М и производилась прокачка через него моди-, фикатора 113-63 и ГКЖ-10 при различных их соотношениях в смеси -до выхода последней из керна. Керн выдерживался в течение 10-12 ч при концентрации ГКЖ-10 до 5% н 24-48 ч при меньшей его концентрации. Определялась проницаемость керна по воде при давлении 150-250 атм.Керн просушивался и определялась его газопроницаемость. Исследования проводились при концентрации ГКЖ-10 в модификаторе 113-63 в интервалах

1-48%.

Эксперименты при более низком содержании катализатора в модификато ре не проводились, так как, начиная уже с пятипроцентной концентрации катализатора, значительно возрастает время процесса полимеризации (до 36-48 ч), что экономически не оправдано при проведении водоизоля ционных работ.

На чертеже показано изменение

I относительной проницаемости керна по л астовой воде после прокачки через него модификатора и FEE в различных соотношениях.

Результаты эксперимента сведены

s таблицу и отражены на чертеже в виде зависимости

k - — =Š—. где М„ и %2 — соответственно проницаемость керна по воде до и после обработки; — объемное содержание модификатора 113-63; ч — объемное содержание

ГКЖ-10 .

Применение модификатора 113-63 с катализатором ГЮК-10 для селективной изоляции притока пластовых вод дает положительные результаты. Проницаемость керна по воде после обработки его укаэанными кремнийорганическими соединениями может быть снижена практически до О.

Проведенные лабораторные исследования показали, что при содержании катализатора ГКЖ-10 в смеси с модификатором 113-63 от 1 до 25% достигается наибольшее снижение проницаемости керна по воде. Увеличение концентрации катализатора ГКЖ-1 в смеси более чем на 25% приводит

65 к резкому ухудшению изоляционных свойств модификатора 113-63.

Пример 1. На скважине при освоении интервала 2343-2350 м был получен водонефтяной приток в соотношении нефти и воды в продукции

50% на 50%. В качестве водоизолирую.щегр материала применяли модификатор 113-63 и катализатор ГКЖ-10, взятый в количестве 25% объема модификатора.

Закачку модификатора 113-63 и

ГКЖ-10 в пласт осуществляли раздельно с использованием в качестве разделительной жицкости - дизтопливо в следующей последовательности и объемах, м 3:

Дизельное топливо 0,2

Модификатор 113-63 1,0

Дизельное топливо 0,2

ГКЖ-10 0,25

Дизельное топливо 0,2

Продавку в пласт вели под давлением 220-240 кгс/см2. После закачки скважину оставили под давлением на 12 ч. По окончании изоляционных работ скважину вновь освоилй снижением уровня компрессором АКС-8М на глубину 1016 м. B результате получили приток безводной нефти с дебитом 12,7 м /сут.

Пример 2. При испытании скважины в интервале 2747-2752 м был получен приток пластовой воды с дебитом 103 м /сут, хотя по геофи-. зическим данным пласт интерпретиро. вался как гаэонефтенасыщенный. В скважине провели изоляционные работы с применением модификатора 113-63 и ГКЖ-10 с содержанием каталиэато" ра в количестве 25% объема модификатора.

Закачку в пласт произвели раздельно, в следующей последовательности и объемах, м З:

Диэельное топливо 0,1

МодиФикатор 113-63 0,8

Дизельное топливо 0,1

ГКЖ-10 0,2

Дизельное топливо 0,1

Состав продавили в пласт под давлением 150 кгс/см2. Затем скважину оставили под давлением на 12 ч. По окончании изоляционных работ скважину,вновь освоили снижением уровня компрессором. В результате-обработки скважины дебит газа составил

73,6 тыс. мЗ/сут, дебит конденсата

4,8 м /сут, дебит воды 39,7 м /сут.

П р н м е р 3. При испытании скважины нефтяного месторождения в интервале 1720-1728 м был получен переливающий приток пластовой воды с дебитом б м3/сут, хотя по геофизическим данным пласт интерпретировался как нефтенасыщенный. В скважине провели изоляционные работы с применением модификатора 113-63

1078036 и ГКЖ-11 с содержанием катализатора (ГКЖ-11) в количестве 25% объема модификатора.

Закачку в пласт производили pasдельно в следующей последовательности и объемах, м

Дизельное топливо 0,1

Модификатор 113-63 1,0

Дизельное топливо .0,1

ГКЖ-11 0,25

Дизельное топливо 0,1

Состав подавали в пласт под давлением 120 кгс/см . Затем .скважину оставили под давлением на 12 ч. По окончании изоляционных работ скважину вновь освоили снижением уровня компрессором. В результате обработки скважины был получен фонтанирующий приток нефти с пластовой водой.

Дебит нефти при этом составил

1l м Э/сут.

Предложенный состав для селектив. ной изоляции притока пластовых вод с применением кремнийорганических соединений, сохраняя качество и эффективность изоляции, значительно повышает безопасность проводимых работ. Способ характеризуется прос

10 той технологией, а предложенные водоизоляционные материалы являются доступными продуктами, так как выпускаются отечественной промыаленностью в достаточных количествах.

15 Годовой .экономический эффект от использования предложения: составит

66,6 тыс. руб ° в расчете на одну скважину. 1078036 !

1 о )6 т о Юйм л)46л

1

I ! . I

I

I

)

Cl с

Ifl

СЧ о с

Сс бСб ь с ббЪ

4Ч

4"б

46 бО

Нм

Эл о фл йоа ио

-н

1 л

5(Ф"-4 б ф.вбм ун о

СЧ

О» о

44Ъ О л

° б ° б бСЪ О

40 Сс о Ф

° б о бО

СЧ

° б о .40 о

СЧ.

° б о о

СЧ

° б

40

I

3 !

3 о с

° б

Ю о с

° Ф

Сб) с о л с о

I

3

3

1 с б 1 ф(fe о

3 Э О

5 а)4

Ф)О 6) жао

Cl с

Cl бО

Cl о с

Сс м

Cl с

Cl с

° 46 йа бО М

xov.

fe

46О О

h6 cteO

1

3

1

»3 м с бО

»Ф ь с

М

4О с

Ih л с

44Ъ с о е

16 fe . ао

Л8

Ю с

4"Ъ л

0Ъ с м

° 4 б-4 с

«4

СЧ

46 и а

Э н о о н о н о и бСЪ с о

40 с о

° Ф

4»Ъ

СЧ

I бСЪ с о

СЧ

СЧ

CO бО

СЧ

D еО

4Ч

40 бО

1 о бО

4Ч г

° Ф

СЧ

I м

CO

СЧ

1 »

4Ч

3 м

СЧ с

46

5%

Ð) и о о

34 й

46

14 о

)6 о а

4) 3

«

Ю

) 3

3

1

3

I

1

I, I

1

I

I

1

I

I

I с

И 3 36" Г. ÎO

1 1

f + + I ,64 3

fe O ц 6)

63 О

4) о а

O н 3 о

Ц

46

I0

Э

Q н й

3

1

l

I

I !

1

I

I

3 .1

1

I

I

1

46 х а

Э

IR н о и

СЧ с

СЧ о

)»

СЧ

eCl

1»

СЧ

О . бО О с с о

44Ъ 1 М

4Ч л ю л

D Oe л Оъ i 40 с СЧ с о о м м

Ch а CO C . 3

О 44Ъ ) 0Ъ с с с с о о м сч

М 40 бСб бО М О 40 а с с с с с . %0 40 «4 .Ih

»4I М О

° б с с с

Ое 4 Ъ CII 4"Ъ б4 N СЧ 4Ч

О Сб)

g Сбб

Ж )C) 44Ъ бСЪ ICI бО бО бО

СЧ Счб СЧ

СЧ СЧ СЧ

1 1 1

%0 бО %0

СЧ СЧ СЧ

СЧ СЧ CV

СЪ М М бО СЧ СЧ СЧ

Э о

)4 е

«

« о

Ю к

I6

)б

Ф