Состав для вскрытия высокопроницаемых коллекторов

 

Сущность изобретения: состав содержит биополимер - продукт жизнедеятельности бактерий рода Xantomonas campestris - ксантан или родопль 0,5-0,6 мас.%, хлористый кальций 14-18 мас.% и воду - остальное . Состав готовят путем растворения хлористого кальция в воде до плотности 1,14 г/см3, затем раствор загущают добавкой биополимера в сухом виде при постоянном перемешивании до полного растворения биополимера. Состав имеет плотность 1,12- 1.16 г/см3, рН-6, СНС 1/10 0/0-78/78. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 09 К 7/02

ГОСУДА P СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4838413/03 (22) 12.06.90 (46) 07,11.92. Бюл. ¹ 41 (71) Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (72) В.И. Саунин, С.В. Осипова, А.А. Балуев и M.M. Колесников (73) Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (56) Патент Великобритании ¹ 21211092, кл. С09 К 7/02, 1983, Дедусенко Г.Я. и др. Буровые растворы с малым содержанием твердой фазы, M.;

Недра, 1985, с.80-87.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам, применяемым для вскрытия продуктивных горизонтов.

Известен состав, включающий гидроксиэтилцеллюлозу, хлорид кальция, бромид кальция, цинка.

Недостатком состава является значительное структурирование при повышенной температуре, что затрудняет его использование в промысловых условиях.

Наиболее близок к предлагаемому состав, включающий биополимер — ксантан и хром хлорный, при следующем соотношении, мас.%:

Ксантан 0,4

Хром хлорный 0,2

Вода Остальное

Состав имеет удовлетворительные условную и пластическую вязкости, Недостатком состава является ухудшение коллоидально-реологических свойств

» Ы,, 1774946 А3 (54) СОСТАВ ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ КОЛЛЕКТОРОВ (57) Сущность изобретения: состав содержит биополимер — продукт жизнедеятельности бактерий рода Xantomonas campestris— ксантан или родопль 0,5 — 0,6 мас.%, хлористый кальций 14 — 18 мас.% и воду — остальное. Состав готовят путем растворения хлористого кальция в воде до плотности 1,14 г/см, затем раствор загущают добавкой биополимера в сухом виде при постоянном перемешивании до полного растворения биополимера. Состав имеет плотность 1,12—

1,16 г/смз, рН.6, СНС 1/10 = О/Π— 78/78. 2 табл. при 60-80 С, близких к пластовым условиям.

Целью изобретения является сохранение коллоидально-реологических свойств раствора в пластовых условиях при 6080 С.

Поставленная цель достигается тем, что .в известном составе, включающем ксантан и неорганическую соль, в качестве биополимера берут ксантан или родопль, а в качестве неорганической соли — хлористый кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Биополимер — ксантан или родопль 0,5 — 0,6

Хлористый кальций 14 — 18

Вода Остальное

Пример 1. Загущенный биополимером солевой раствор готовили следующим образом. Готовили раствоо хлористого кальция плотностью 1,14 г/см, который отфильтрОВЫВали и ВнОВь дОВОдили до заданноЙ плотности ВОДОЙ.

1774946

0,5-0,6

14-18

Остальное

Полученный раствор хлористого кальция р =- 1,14 г/см загущали биополиз мером-ксантаном или родоплем фирмы

РОН-ПУЛЕНК {Франция), концентрацию которых варьировали в пределах 0,4; 0,5;

0,55; 0,6 и 0,7 мас.%, Биополимер добавляли в сухом виде, и он набухал в течение суток, Количество раствора хлористого кальция брали из расчета, чтобы содержание последнего составляло 14 — 18 мас.%, что соответствует плотности

1,12 — 1,16 г/см .

Полученную смесь перемешивали на мешалке типа ЕР-10 со скоростью 15002000 об/мин при н.у, (20 С) до полного растворения биополимера.

Исходные параметры образцов saryщенных рассолов измерены по стандартным методикам для буровых растворов и приведены В табл.1 в сравнении с составами по прототипу и аналогу, Коллоидально-реологические свойства приготовленных растворов определяли на ротационном вискозиметре типа ВСН-3, температуру опыта варьировали от 20 до

80 С (см, табл.1), Анализ результатов исследований, г1риведенных в табл,1, показывает, что состав по прототипу имеет высокую условную и пластическую вязкость. Однако при температурах, близких к пластовым, происходит резкое ухудшение коллоидально-реологических свойств состава— снижение пластической вязкости с 36 до 9

Па.с, а предельно-динамического напряжения сдвига — до нуля.

Предлагаемый состав при содержании . биополимера 0,5 — 0,6 мас.% сохраняет свои

Вязкостные и прочностные свойства при пластовых температурах, Состав с содержанием биополимера 0,4% имеет повышенную водоотдачу, что может привести к фильтрации; при повышении концентрации биополимера до 0,7% водоотдача улучшается, однако значительно повышается условная Вязкость, что и p Водит к технологическим осложнениям его применения: состав трудно прокачать насосом, возрастают энергозатраты.

Пример 2. Исследовали фильтрационные caoAGTBa предлагаемого состава и состава по прототипу на составах, приготовленных при оптимальном содер>кании биополимера, 0,5 мас.% хлористого кальция 16 мас,% (плотнасть соленого рассола 1, 14 г/см ).

Фильтрационные свойства определены на приборе BM-6 и на установке по исследован<лю керна типа УИПК-1М.

Исследуемую жидкость фильтровали через природные экстрагированные керны диаметром 30 мм, высотой 30 мм при 75 С и давлении гидрообжима 200 атм, Коэффициент восстановления проницаемости равняется отношению проницаемости образца керна после воздействия исследуемой жидкости к его первоначальной проницаемости. Проницаемость керна определяется по керосину из графика зависимости перепада давления на образце от расхода керосина.

Фильтрация исследуемой жидкости осуществляется в обратном направлении по сравнению с керосином. Вытеснение >кидкости из керна производится в прямом направлении при перепаде давления, соответствующем закачке исследуемой жидкости.

Результаты исследований приведены в табл,2.

Анализ полученных результатов показывает, что предлагаемый состав сводит к минимуму фильтрацию дорогостоящего рассола в пласт на высокопроницаемых коллекторах.

Тем более, он эффективен на коллекторах со средней проницаемостью.

Таким образом, предлагаемый состав с содержанием биополимера-ксантана или родопля 0,5 — 0,6% и хлористого кальция 14—

18% позволяет получить более стабильные при пластовых условиях структурированные растворы с пониженной, фильтрацией.

Применение состава в промысловых условиях приведет к уменьшению нарушений эксплуатационных качеств пласта, обеспечит стабильность ствола скважины и позволит поддерживать адекватное гидростатическое давление.

Формула изобретения

Состав для вскрытия высокопроницаемых коллекторов, вкл очающий биополимер ряда Xantomonas campestris, неорганическую соль и воду, отличающийся тем, что, с целью сохранения коллоидально-реологических свойств раствора в пластовых условиях при 60 — 80 С, в качестве биополимера ряда Xantomonas campestris он содержит ксантан или родопль, а в качестве неорганической соли — хлористый кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Биополимер ряда Xantomonas

ca m pe strI s†ксантан или родопль хлористый кальций вода

177494 б

1

1

1 (1

1

t

1

1

I !

I

1

1

I

I

I

I

I

I

1 !

I

) !

3

1 о о о о о

«О мо «вас> а

Nw в О а о в а — а

В0 с т- О В Т

-0 )л (л со -0. в а г о о

-3 ОЪ

1 lË CA

Ю

CD о ! 01

1 1

1 1

1 1 1 (I

1 1 С> ! °,о

1 1

1 t

1 I

I 1

u о

I с> 1

С)) ) °

О. 1 4.>

Ш ) S I а

u I c !О

CO I t СЧ а ! 1

4> I l

)- 1 1 ц ) о

>Б 1 1 01 о

С> I I о

О

4) >

I «1 Q

Y 1 L> 1 Ю о

d> 1 S t

r ) а г —

X 1 C t (1 3 о u (о с ! т

О CO

О 1 С= I

L» I 1

1 о с> (СЧ

1 1 ов оооо о мсО «а)л(а а0> г о о г

С:>

CO вв в ль

LAГ- — -0 (4 М С. (Ч

1 >ОCO Щ ало с С(.>

LA В LA Q а со о мo- a сч

NСО СП 0 C CA а О

lA в

"со >О О -СГ (Л (4 >О (4 с \>

l CO CO «- CO C0 ав ю о

I о>л Оава

«О

NL0 ««О О>О а

CA а LA ав

lA

М М С> с \

I С "О >О Ю

CA а

С> а о О

ВВВ О О ВО

С>

О "О>О «М О 1

0 ъ

LA с>

LA в бл

С 4 .0 «СЧ В

mл ог

01

О (LA а а

О «N СЧВ

I СГ> Г 0>

С 4

0Ъ

CD

СО сч м

С 4

С> ч>

М аа )лва сч м|.0 с> м а

1 0 01 ао аао О О О

« мвао с4т ва с:>

1 01

1 1 1 () )

1 С 4 I

1 1

1 I

1 1

1 I 1

1 1 (I 1 3 а I

1 1 (\ х (1 X 1

1 1 X 1

3 (! O I

1 м

1 3! 1 с> 1 (. )Я. (о — ) 1

CO (-> с- CO а "-((=

О 3 С> СО(! CO I

) ) — — ) co t u 1 а I

I )- 1

3 Б 1 а I

I- I 1

1 1 с >

1 (O 1 X I а u

l ()> N I с

1 1 > !

1 I t

4>

)с)

Iи о о

S

Х

>))

)"

CL

I0 о.

>С CD к (Ч

CO СО

CO I

LA I

O)

CO а

СС) с)

1 ) о

>I

S

Iо о о а л

Е «

>Д

С))

П>

CO

С

d)

О.

О бл с> «м

C4 N W (Л СЧ LO LO о бл л с со

Q м во о л о л лл:««

ОСЛаЛО -0 >Л

O)

)"

)"

4> >)) х r

0> ло

СО

° — 1

М 0 > С«О СЧ Г lA O

М(ЛЧ.> В В (ЛСО СО

ЛВО С> Обосо-

1 СЧ МВШСЧ Сг\ВГ

0 > 1 о с1

СО О (Ч (Ч

С>

- -1 -- б= =.> C сЧ >0 CO.Ф N =3 -1 D С 4 .0 СО LO

«

I а>«>«

1 °

1 1

CO 1

3 С 1 о I

С) 1

1 t

CO I 4> 1

CL (! о (o I

С> б О.

I- I 1

Л (O I I

I i

1 (0 3

6) I X 1 с> 3 S 1

) I С 3

u l O 3 о е 1 о t o I

) S I

1 IO 1

0

z a о о а С х х (O 1.0 с( ом

C0 CO ч и

Cd ло о с)> ло а

CE о с м

СО СО СО (О

С()

С > мс \мла сл«CO СО CO СО СО CO Г CO

ММЛN — CA

СОСОСОCGCO Л

>Х (Ч

j) «

Z С>

СОСО>О СЧ-З CO ОCO

««С4

О 0 СЧД.СО Ь т СЧ!

1 Я

u c

Ot о ас сс) cL s с) s >- о

)- г>е

Z (С

)r

СО -0 о о

IO

>Х

0 =сЛВ и

Y О О

Q Q OOO Q ааО О ООО а - -о ом всч оо

LAСЧL0 O .О (ЧCOСО Л! 00 (Ч 0б тооооîooоо

W -- О СО W О С> О Сгб

С4 -0 Сч С -С CAN СЧ

I т СЧ с4 1 1 — сч сч

ОNLADааООN

СЧ М СП Î О М Л «П СО

1 (4 ло лО >О ло О О О >О О I 4:> лО .0 О >О "О .С:> О со сч в со 0-> ыа О сч м C сч м w . л««л л

° 4O СЧ NCO ЛСО ОО О

I ° СЧ Мà — МММ

4>

1»

Е о (X або с в в в в ч;> о «*

ОООООООООО!

l

1 !

t

1

1

1

1

I

1

I !

I !

1

1

I

1

l

1

1

1 ! (I

t !

I !

I

1

l

I

I

t

1

3 !

1 (1

I

1

1

I

1

I

1

l

l !

3

I

1

1 (1

1

I

3

1

1

1 б

1

1

1

I

l

1 !

1

1774946

Таблица 2

Состав

КОЛИЧЕСТВО ОПЫТОВ

Фильтрация

0,342 фильтруется

0,124

0,401

Не фильтруется

Не фильтруется

То же

0,375

0,325

Не фильтруется

Не фильтруется

Состав предлагаемый:

0,395

Не фильтруется

0,178

Фильтруется не ограничено

Фильтруется неограничено

0,364

То же

0,344

Фильтруется

0,178 фильтруется

Составитель В.Саунин

Техред М,Моргентал г

Редактор В.Федотов

Корректор Н.Милюкова

Заказ 3943 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

По прототипу, предложенному экспертом:04 мас.3 ксантон, 0,2 СгС1

Состав предлагаемый:

0,54 биополимера родопль

CaCI> с У = t 14 г/см

Состав предлагаемый:

0,53 биополимера ксантана, СаСI с I = I,14 г/смз

ТО же

0,63 биополимера родопль, СаС1< с Г = 1,14 r"/ñì3

Состав для сравнения:

Водный раствор СВС1 с

= 1,14 гlсмз

0,44 биополимера — родопль

СВС1 с .Г = 1,14 г/см

Водный раствор 0,53 биополимера-родопля

Средняя проницаемость керна, мкм2