Способ ограничения притока воды в скважину

 

Способ ограничения притока воды в скважину относится к нефте-газодобывающей промышленности, в частности к способам ограничения притока пластовой воды в скважину. Задачей изобретения является создание способа, позволяющего повысить эффективность способа путем селективного воздействия на водонасыщенную часть пласта при одновременном повышении прочности изолирующего материала. Для этого способ ограничения притока воды в скважину, включающий последовательную закачку в пласт изолирующего раствора на основе водного раствора полиакриламида и его сшивающего агента на основе водного раствора соли поливалентного металла в стехиометрическом количестве по отношению к реакционным группам изолирующего раствора, предусматривает предварительное введение в изолирующий раствор на основе водного раствора полиакриламида магнитоактивного вещества, карбоната щелочного металла и поверхностно-активного вещества, а после закачки в пласт изолирующего раствора - пуск в скважину магнита, запуск скважины для воздействия на водонасыщенный материал пласта постоянным магнитным полем до полного удаления из нефтенасыщенного интервала пласта проникающего в него изолирующего раствора и остановку скважины для ввода сшивающего агента. Компоненты изолирующего раствора используют при следующем их соотношении, в мас.%: полиакриламид 0,60-0,90; магнитоактивное вещество 30,00-60,00; карбонат щелочного металла 0,60-0,90; поверхностно-активное вещество 0,01-0,05; соль поливалентного металла 0,90-1,50; вода - остальное, а в качестве соли поливалентного металла используют алюмоаммонийные квасцы. 1 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам ограничения притока пластовой воды в скважину.

Известен способ изоляции притока воды в скважину путем поочередной закачки в пласт водного раствора полиакриламида и глинистой суспензии /а. с. СССР N 933963, кл. E 21 B 43/32, 1982, БИ N 12/.

Недостатком способа является то, что глинистая суспензия, попадая в нефтяную часть пласта, способствует кольматации поворотного пространства. Это приводит к резкому снижению продуктивности нефтяной части пласта и, как следствие, к низкой эффективности изоляционных работ.

Наиболее близким к предлагаемому является способ ограничения притока воды в скважину, включающий последовательную закачку изолирующего состава водного раствора полиакриламида и его сшивающего агента подкисленного раствора соли поливалентного металла Al₂(SO₄)₃ в стехиометрическом количестве по отношению к реактивным группам изолирующего раствора. /пат. США N 4503912, кл. E 21 B 33/138, 1985, прототип/.

Недостатком этого способа является то, что он обладает низкой селективностью, так как растворы указанных веществ легко проникают и в нефтенасыщенную часть пласта, а прочность изоляционной структуры, образованной перекрестными связями в полиакриламиде, недостаточно высока.

Задачей изобретения является создание способа, позволяющего повысить эффективность процесса за счет селективного воздействия на водонасыщенный интервал пласта при одновременном повышении прочности изолирующего материала.

Для этого в способе ограничения притока воды в скважину, включающем последовательную закачку в пласт изолирующего раствора на основе водного раствора полиакриламида и его сшивающего агента на основе водного раствора соли поливалентного металла в стехиометрическом количестве по отношению к реакционным группам изолирующего раствора, предварительно в изолирующий раствор на основе водного раствора полиакриламида вводят магнитоактивное вещество, карбонат щелочного металла и поверхностно-активное вещество, а после закачки в пласт изолирующего раствора в скважину опускают магнит, осуществляют запуск скважины, действуя на водоненасыщенный интервал пласта постоянным магнитным полем до полного удаления из нефтенасышенного интервала пласта проникающего в него изолирующего раствора, и остановку скважины для ввода сшивающего агента, при этом компоненты изолирующего раствора используют при следующем их соотношении, в мас.

Полиакриламид 0,6-0,9 Магнитоактивное вещество 30,0-60,0 Карбонат щелочного металла 0,6-0,9 Поверхностно-активное вещество 0,01-0,05 Соль поливалентного металла 0,9-1,5 Вода остальное, а в качестве соли поливалентного металла используют алюмоаммонийные квасцы.

Способ осуществляется следующим образом.

По данным геофизический и гидродинамических исследований выделяют нефтенасыщенные и водонасыщенные интервалы пласта. У устья скважины готовят в одной емкости водный раствор полиакриламида с добавкой магнитоактивного вещества, карбоната щелочного металла и поверхностно-активного вещества, а в другой водный раствор поливалентного металла.

Нагнетают в скважину раствор полиакриламида, спускают в интервал расположения водонасыщенной части пласта магнит и воздействуют на нее магнитным полем. Пускают скважину в работу до полного удаления остатков раствора полимера из нефтенасыщенной части пласта. Образовавшийся водоизоляционный барьер из частиц магнитоактивного вещества под воздействием постоянного магнитного поля надежно изолируют водонасыщенную часть пласта.

Останавливают скважину и нагнетают в призабойную зону пласта раствор водорастворимой соли двух- или трехвалентного металла. При взаимодействии нагнетаемого раствора с компонентами раствора, являющегося в водоносной части пласта, образуется прочная водоизоляционная структура, препятствующая поступлению воды в скважину.

Созданию прочной структуры способствуют: образование перекрестных связей в полимере; выпадение нерастворимого осадка в результате реакции карбоната щелочного металла и растворимой соли поливалентного металла, который как бы армирует и упрочняет структуру тампонажного экрана:
вспенивание выделившимся в процессе реакции углекислым газом поверхностно-активного вещества;
наличие магнитоактивного вещества в полимерном растворе.

На лабораторной установке, представляющей собой двухслойную модель пласта из песка фракций 2-3 мм/высокопроницаемый слой/ и 0,25 мм /низкопроницаемый слой/, проведено испытание способа ограничения притока воды в скважину. Геометрические размеры двухслойной модели пласта составляли: длина 0,46 м, толщина 0,06 м, ширина 0,008 м. Открытая пористость составляла порядка 26,9% а проницаемость 2,33·10^-12м². Результаты испытаний приведены в таблице. Для сравнения в таблице приведены данные по базовому способу.

На лабораторной установке, состоящей из измерительного капилляра с манометрами для измерения перепада давления на его концах и системы создания давления, были проведены испытания по определению прочностных свойств изолирующего материала. Результаты экспериментальных исследований показали, что предельное напряжение сдвига по способу-прототипу и по предлагаемому составляет, МПа: Прототип 1,01·10^-5 Предлагаемый способ - 2,74·10^-4
Как видно из полученных данных, прочность изолирующего материала по предлагаемому способу в 27 раз выше прочности изолирующего материала по способу-прототипу.

Пример реализации способа. Предлагаемый способ проходил опытную проверку на скважине 1159 Варьеганского месторождения НГДУ "Варьеганнефть". Глубина скважины 2310 м. Интервал перфорации -2250, 5-2254; 2262-2268 м. Дебит скважины 53 м³/сут. Обводненность продукции 95%
Для снижения обводненности продукции скважины были проведены следующие операции по ограничению водопритока.

У скважины в емкостях заготовили 24,0 м³ изолирующего раствора из расчете 3 м³ на один погонный метр водонасыщенной части пласта /компонентный состав -3 т магнетитового железнорудного концентрата, 240 кг полиакриламида-порошка, 240 кг карбоната натрия, 48 кг поверхностно-активного вещества ОП-10, остальное вода/ и 6,0 м³ водного раствора поливалентного металла /компонентный состав 320 кг алюмоаммонийных квасцов, остальное вода/. Затем обвязали устье скважины со спецтехникой и опрессовали манифольды на давление 12,0 МПа.

Закачали через НКТ при открытом затрубном пространстве 7,0 м³ изолирующего раствора. Закрыли затрубное пространство, и закачали еще 17 м³ изолирующего раствора, продавив его затем в пласт водой в объеме 7,0 м³.

Разрядили скважину. Спустили магнитное устройство в интервал водонасыщенной части пласта 2262-2268 м. Вызвали приток жидкости из нефтенасыщенной части пласта до полного удаления в ней изолирующего полимерного раствора. Заглушили скважину, и при открытом затрубном пространстве закачали в НТК 6,0 м³ водного раствора поливалентного металла и 1 м³ воды. Закрыли затрубное пространство и продавили водный раствор поливалентного металла в пласт водой в объеме 6 м³. Оставили скважину на реагирование в течение 1 часа.

Разрядили скважину и промыли ее в полном объеме. Подняли магнитное устройство, спустили оборудование и освоили скважину.

После пуска в работу ее дебит составил 78 м³/сут, а обводненность продукции 53%
Таким образом использование предлагаемого способа позволит повысить эффективность водоизоляционных работ за счет увеличения селективности воздействия на водонесущую часть пласта при негерметичном цементном кольце или в открытом стволе и прочность изоляционной структуры. В результате изоляционных работ в добывающих скважинах увеличится дебит нефти и уменьшится обводненность продукции, что снизит эксплуатационные затраты после 1 обработки.

Формула изобретения

Способ ограничения притока воды в скважину, включающий последовательную закачку в пласт изолирующего раствора на основе водного раствора полиакриламида и его сшивающего агента на основе водного раствора соли поливалентного металла в стехиометрическом количестве по отношению к реакционным группам изолирующего раствора, отличающийся тем, что предварительно в изолирующий раствор на основе водного раствора полиакриламида вводят магнитоактивное вещество, карбонат щелочного металла и поверхностно-активное вещество, а после закачки в пласт изолирующего раствора в скважину опускают магнит, осуществляют запуск скважины, воздействуя на водонасыщенный интервал пласта постоянным магнитным полем до полного удаления из нефтенасыщенного интервала пласта проникшего в него изолирующего раствора, и остановку скважины для ввода сшивающего агента, при этом компоненты изолирующего раствора используют при следующем их соотношении, мас.

Полиакриламид 0,6 0,9
Магнитоактивное вещество 30 60
Карбонат щелочного металла 0,6 0,9
Поверхностно-активное вещество 0,01 0,05
Соль поливалентного металла 0,9 1,5
Вода Остальное
а в качестве соли поливалентного металла используют алюмоаммонийные квасцы.

РИСУНКИ

Рисунок 1