Раствор для заканчивания скважин

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 09 К 7 /02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (), 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ) ..— ),.

)) У, );,!

С>

6д ,Ю

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4727912/03 (22) 19.06.89 (46) 15.06.92, Бюл. М 22 (71) Астраханский научно-исследовательский и проектный институт газовой промышленности (72) B.Ã.ÏèâoâàðoB, B.È.Òîêóíîâ. B,В.Токунова и А. В, Казьмин (53) 622.245.3(088.8) (56) Патент США

N. 4459214, кл. С 09 К 7/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1263700, кл, С 09 К 7/02, 1984, Авторское свидетельство СССР

К 1189868, кл. С 09 К 7/02. 1984, Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано во всех операциях при заканчивании скважины (первичное и вторичное вскрытие, глушение скважины). а также при капитальном ремонте скважины).

Известны рассолы солей, состоящие из хлоридов и/или бромидов кальция и/или цинка, обработанных оксиэтилцеллюлозой, органическими кислотами или их водорастворимыми солями.

Известен безглинистый буровой раствор высокой плотности. содержащий бромид кальция, хлорид магния, щелочь, реагент-стабилизатор и утяжелитель, Однако у указанных растворов не регулируются реологические и фильтрационные свойства в пластовых условиях, что может привести к большому отфильтровыванию и потере жидкостей в пласт(особенно в условиях трещиноватого коллектора), при этом

„„Я2„„1740397 А1 (54) РАСТВОР ДЛЯ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН (57) Сущность изобретения: состав содержит, мас,%: бромид кальция 26-56; гидрогель гидроксида магния 4-25; реагент-стабилизатор (нап ример, оксиэтилцеллюлоза или модифицированный крахмал) 0,5-1,5; органилсиликонат щелочного металла 0,1-5;:низкомолекулярный спирт 0,5-25; вода остальное. Состав готовят путем смеши вания раствора бромида кальция с реагентомстабилизатором и нагревают, затем последовательно вводят гидрогель гидроксида магния, петросил-2М и низкомолекулярный спирт. Параметры раствора: плотность

1210-1680 кг/м, фильтрация 2,4-7 см /30 мин, СНС1/10 77/117 дПа, коэффициент восстановления проницаемости 80%. 2 табл, содержащаяся в жидкости твердая фаза в виде утяжелителя может привести к кольматации продуктивного горизонта и снижению продуктивности скважины. Для придания вязкости и снижения фильтрации водные растворы солей обрабатывают солестойкими полисахаридами, например оксиэтилцеллюлозой и/или модифицированным крахмалом.

Наиболее близким к предлагаемому является раствор высокой плотности, состоящий из, мас.%: бромид кальция 57-59: гидроксид кальция 0,2-0,4 и аммиак 0,2-0,4, стабилизированный оксиэтилцеллюлозой или модифицированным крахмалом.

Недостатком этих растворов является то, что повышенными значениями вязкости и напряжения сдвига они обладают лишь в устьевых условиях, При этом фильтрация раствора составляет не выше 10 см за 30 мин. В пластовых же условиях, например

1740397

50 при 100 С и перепаде давления 30 кг/см, растворы разжимаются с неограниченной фильтрацией в пласт. Отсутствие же твердой фазы в составе является положительным решением только с точки зрения предотвращения кол ьматации продуктивного горизонта, Цель изобретения — увеличение структурно-механических свойств при одновременном сохранении проницаемости продуктивного горизонта.

Сущность изобретения состоит в том, что увеличение структурно-механических свойств раствора достигается. путем введения в него гидрогеля гидроксида магния 425 мас.% и органилсиликоната щелочного металла 0,1-5 мас.%, а для сохранения проницаемости продуктивного горизонта наряду с органилсиликонатом щелочного металла, вводится также низкомолекулярный спирт 0,5-25 мас.%. Введение в водный раствор гидрогеля гидроксида магния придает ему структурно-механические свойства, сохраняющиеся в пластовых условиях, что обеспечивает снижение фильтрации до

20-30 см за 30 мин (примеры 5, 7, 8, 12, 13).

Дополнительное введение органилсиликоната щелочного металла, в частности петоосила-2М, приводит к дальнейшему снижению фильтрации раствора до 15-.20 см" за 30 мин. Более высокие по сравнению с прототипом значения пластической вязкости и динамического напряжения сдвига соответствуют улучшенным технологическим свойствам раствора. Таким образом при совместном введении компонентов достигается увеличение струтурно-механических свойств раствора при одновременном снижении фильтрации.

Наличие низкомолекулярного спирта способствует сохранению естественной проницаемости продуктивного коллектора.

При этом происходит более полное удаление водной фазы из порового пространства коллектора при разбавлении воды спиртом. а также гидрофобизация поверхности органилсиликонатом щелочного металла. Увеличение содержания в предлагаемом растворе петросила-2М до 5 мас,% и метилового спирта до 25 мас,% приводит к восстановлению проницаемости продуктивного коллектора до 79,7%, что выше, чем по

5 прототипу, Результаты опытов приведены в табл.1 и2, Пример. В 58 мас.% раствора бромида кальция при перемешивании вводят 0,5

10 мас.% оксиэтилцеллюлозы, раствор прогревают в течение 40-60 мин при 50-60 С для набухания полимера, Затем последовательно вводят, мас.%: гидрогель гидроксида магния 4;. петросил-2М 0,1; метиловый

15 спирт 0,5(табл.1, пример 4). Параметры растворов определяют по общепринятым методикам. Фильтрация при 110 С и перепаде давления 30 кг/см на фильтр-прессе фир2 мы Бароид. Гидрогель гидроксида магния

20 готовят в отдельной емкости из раствора бишофита с плотностью 1,24-1,26 г/см пуз тем постепенного введения гидроокиси натрия в соотношении Mg С!г:NaOH=20: (1-2), при этом водородный показатель (рН) рас25 твора не должен превышать 7-8, Время перемешивания составляет 40-60 мин.

Полученный гидрогель гидроксида магния выдерживают в течение 3 ч и более.

Формула изобретения

30 Раствор для заканчивания скважин. включающий бромид кальция, гидрогель гидроксида магния, реагент-стабилизатор, воду и добавку, отличающийся тем, что, с целью увели ения структурно-меха35 нических свойств раствора при одновременном сохранении проницаемости продуктивного горизонта, он в качестве добавки содержит органилсиликонат щелочного металла и низкомолекулярный спирт

40 при следующем соотношении ингредиентов, мдс. /о

Бромид кальция 26-56

Гидрогель гидроксида магния, 4-25

Реагент-стабилизатор 0,5-1,5

45 Органилсиликонат щелочного металла 0.1-5,0

Низкомолекулярный спирт 0,5-25,0

Вода Остальное

1740397 б

I tlf CC 1

S X X 1

1 Ф .- 1

I 1 IC >О о ае 1

Ф с

З ff> tt> Z

1 S Z

1 |О СО О> 1

О ССО

D r V««

1

I

3 !

I, I

1

I лсп r I

О О 00 О СП сП 0> I лллл - м — co спcO ллч»о а

1

1

I

I о асч спа

I ао

С |!

МСО СП

О> СПСО

,, «л с-со ал

"О .О LA C»

СЧ т 0 л г! с> î сп сп л с о м ! >О а

-т с>

ГЧ . л со О

СЧ Г м сп л « ю а ч»

Ю

«

Ю О л л о с> а LA

Г !! 1 I е 1

1 Сс> 1 I

1 I 1

I е 1 I о

V 10

I с» 1 о

I С 1 1

1 X 1

1 1

I Е 1 б а z 1! I- S 1 1

4> Е |-> !

С 10 х о е

lC е

z бс" . с= с

ОО Оаа"-I лсч О лаc«co о лаю CALO сч о в л осо

Ю сп сч о

CO CO осовммаа

1

I

1

tt3 1

Ю сС

1 I б Ф 1

1 3 СО

s z

I fC О>

Ф О

1 X

Ю О

Э х е

Ф с

% S

Ф

CL CC

c u

C |

Г бч м лСг счсо

СПCACO Л

0>СО Г о а-т бч

i

1 1

1

1 1.3

1 е с

Ф

Ice v е О с> х х

С> г> е

t33 ГС

Z Ф а со с 3 а

S

М

Y о

I

1 Ф Е

I I- I- Х

ovv

С О-.

Ю Ф С.

Л Г л с

z е

О»

S т

tCt х

tt3

tc>

1 юоало

СПМСО 0 D I

СЧ С4 Мм

1

1 а В I

«В LA «а сч ю

1 е

Mа 1.

1 ааао сч

l!

1 ааtnаo

СЧ СЧ СЧ 1

1

1 ав

1 1 I I I 1 I 1 I l 1 I I 1 1 « 1

I

I

I

ОаюОО I

СПЧ»СО « I ммбч-з б >

1

СПО Сб М б

СЧ сЧ сЧ сЧ I

СЧ М О О О О О Л D Г««О В спасо г .0 а о аc) сп сч м сч сч сч г| г сч сч м м бч

СП СЧ с4 сг> а D м м-т м о м

Ф е

3о

О о

И Ое

+ м Ф

tf> о е с

Э

|г, с с л

S

I- 1 1 о

I о

С1

C а Ln а асч а а «ааабпо аа

QOO«O-СЧСЧООО

CL

О

3б»

CL а

«ммм аО О мммма

О DDO Сча(О 1 ООООСЧ

О с

|О

Ф ! с>

>К

О

t3l

С 1

I O а а аааааааааааа сч — сч сч сч сч сч

Се

Я

+о а «-

63

«и

|О

Ф

ff3

>с> о

I 1

Ф

z

X с

Сч о

Ы

ft3 и

LA а о о а а а а а а а а а аа б>1 а а а о о о о ю о o o о о î î î о о ааа о о о в Г ОааааасчООО

«

inñÎ ÷» D со СГ\ Г "0-0 мco-т Mмсч а ад- тмммм- c4мтaa

CO

>и

1 а

I ф

1 а

1 Е о сч мт а о лсо л lA i.0 Г сО сп «««

1

I

1

I

1

I !

1

1

1

1

I

1

I.

1 е

CL

О

Ф

Iv

tt3

1 С1

I е

|О

3v

>Х

О

|О

1

1

1

1

1

1 !

I 1!! |О

1 1 С

ГО

1 1 I

О с

S CL

1 I«>S S

I Ф.оо

Е Ф С>

1 1 I

О сч а !

1- с

1 Ф X

4> 1 СС

>ДР1 CSS

° Ф О Z б» е| ООФ аа с а

«1 S S tf>

tt> t 1 СГ е

v б о и !

1 !

I »с я

I! 1

1 1:5

1 СС> о

С4

I бб

1 1 СС3

I ttl и

1

1

1

1

1 !

I

1

1

1

1

I

1 !

I

1

1

1

1

I

I

1 б

1

1

1

I !

CO . Ю О СП-» СП f С> В меч-тсчc|сч мм о со сч о м спсч - сч ю сч м

LA а сО о со о ч»а-тг о .о ч» ч» м о м м м сч . б со с> го со а со — о м

СЧ СЧ С 4 С4 ««СЧ С4 СЧ

1 б

I

С4Ч» C«C«СПГ ае ° 1

« т т т м сч сч сч а м

I

1

1 !

СО М O M СП С б Ч» lA Г 1

f о со л со ч» со а со со

I. I!

I

Г О С - СЧ С>СПСЧ

СЧ M C4 С4 СЧ В O М В f П

° СЧ СЧ С4 сЧ СЧ

1

I с> вамг сп сч мааа тмсч,о м б

1740397

Таблица2

Результаты лабораторных исследований по влиянию предлагаемых составов жидкостей на проницаемость образцов продуктивного коллектооа

Состав жидкости

Коз н

Водный раствор бромида кальция с плотностью 1630 кг/м

Водный раствор бромида кальция с 0,3%, гидроксида кальция и 0,3% аммиака. Плотность раствора 1635 кгlм

Водный раствор бромида

:кальция с 14,5% гидрогеля гид роксида магния, 2,5% ГКЖ и

12,5% метилового спирта, Плот ность раствора 1540 кгlм

То же, с 47; ГГМ, 0,1% ГКЖ и 0,5% метилового спирта.

Плотность.1780 кг/м

То же, с 24 % ГГМ, 5% ГКЖ и 25 % метилового спирта.

Плотность 1390 кг/м

59,3

77,1

15

Составитель Л.Бестужева

Техред М,Моргентал Корректор О. Ципле

Редактор Т,Лазоренко

Заказ 2050 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

П р и м е ч а н и е. Опыты проводились на установке АКМ с Р;,- = 40,0 МПа, Ров = 30 о

МПа, t=110 С, анкерна= 12 5%, Кпо вовд = 0 17 мд,