Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков

 

Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков к добывающим скважинам. Задачей изобретения является повышение эффективности состава и снижение его стоимости. Поставленная задача достигается тем, что состав для регулирования проницаемости включает отработанный каустик мокрых процессов газоочистки и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%: отработанный каустик - 80-98, жидкое стекло - 2-20. Состав может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений с неоднородными коллекторами и минерализованными закачиваемыми водами. 8 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков к добывающим скважинам.

Известны составы для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков, содержащие силикатно-щелочные реагенты, ПАА, и т.д. [1] Недостатком известных технических решений является недостаточная технологическая и экономическая эффективность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому составу является использование состава, включающего щелочь и силикат [2] Недостатками его является недостаточная эффективность и высокая стоимость реагентов.

Целью изобретения является повышение эффективности и снижение стоимости состава для регулирования проницаемости пластов и водоизоляции водопритоков к добывающим скважинам.

Указанная цель достигается тем, что состав для регулирования проницаемости и водоизоляции пластов содержит отработанный каустик мокрых процессов газоочистки и жидкое стекло при следующих соотношениях компонентов, мас.

Отработанный каустик 80 98 Жидкое стекло 2 20 Применяемый отработанный каустик является средне- и крупнотоннажным отходом нефтехимических производств и содержит 5 и более мас. щелочных компонентов (гидрооксида натрия и (или) карбоната натрия) и pH ≥10.

Состав готовят путем смешения жидкого стекла и отработанного каустика. Эффективность достигается следующим способом. При смешении состава с минерализованной водой в пласте происходит образование осадков силикатов, гидрооксидов и карбонатов кальция и магния по следующим реакциям: Одновременное образование смеси нерастворимых солей и гидроксидов приводит к увеличению объема осадков и превращению мелкокристаллических осадков (образующихся при смешении отработанного каустика и минерализованной воды) в гели и гелеобразные осадки под действием жидкого стекла. Образование в высокопроницаемых водопроводящих зонах и пропластках гелей способствует выравниванию фронта заводнения, снижению обводненности продукции и уменьшению непроизводительной закачки воды и вовлечению в разработку плохо дренированных участков пласта.

Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений с неоднородными коллекторами и минерализованными закачиваемыми водами.

Эффективность состава определяют экспериментально по ниже описанным методикам. Результаты исследований приведены в табл. 1-3.

Пример 1. С целью определения эффективности заявляемого состава проводится тестирование по следующей методике. К растворам жидкого стекла в отработанном каустике прибавляли определенный объем минерализованной воды и затем перемешивали. Для удобства изучения осадко- и гелеобразования смешение проводили в мерных пробирках.

Первоначально образующиеся гели и осадки по мере старения уменьшают свой объем. В ходе эксперимента гели выдерживали до прекращения изменения вида и объема геля или осадка. Данная методика исследования позволяет установить применимость заявляемого состава в условиях конкретного месторождения и уточнить концентрацию жидкого стекла в составе применительно к геолого-физическим условиям конкретного месторождения. Время старения гелей и осадков составляет 10-15 сут, после чего объем гелей или осадков практически не меняется.

Геле- и осадкообразующее действие состава определяли по отношению объема геля или осадка (V_г) к общему объему смешанных состава и минерализованной воды (V_oб.): α = (V_г/V_об.)·100%, где α объемная доля геля от общего объема в В табл. 1-3 приведены результаты исследования осадко- и гелеобразования в условиях различных участков Арланского месторождения. Характеристики использованных вод и реагентов приведены в табл. 4 и 5.

Полученные результаты показывают возможность применения заявляемого состава в условиях всех участков месторождения, т.к. при контакте состава со всеми минерализованными водами происходит образование гелей и осадков, способных снижать проницаемость или прекращать фильтрацию через водопроводящие каналы пласта. Следует отметить, что плотность образующегося геля или осадка возрастает с увеличением уровня минерализации воды.

Низкая стоимость отработанного каустика и жидкого стекла делает экономически оправданным применение заявляемого состава в условиях месторождений с высокой степенью обводненности добываемой продукции и находящихся на поздней стадии разработки.

Пример 2. Проверку регулирующего и водоизолирующего действия заявляемого состава проводили в ходе фильтрационного эксперимента на насыпной модели пласта. Методика подготовки модели пласта заключалась в следующем. Корпус модели пласта набивали экстрагированным, дезинтегрированным керном Арланского месторождения. Затем модель пласта насыщали минерализованной водой месторождения (плотность 1.122 кг/дм³). Эксперимент проводили при средней пластовой температуре (20^oC) и постоянной скорости фильтрации около 1.0 м/сутки. Характеристика модели пласта приведена в табл. 6. Результаты эксперимента приведены в табл. 7.

Первоначально через модель фильтровали минерализованную воду N1 до стабилизации перепада давления. Затем через модель пласта с помощью двух насосов высокого давления прокачали одновременно 0.3 п.о. состава и 0.3 п.о. минерализованной воды N1, что моделировало процесс смешения состава и минерализованной воды. Уже в ходе закачки существенно вырос перепад давления (с 0.008 до 0.084 МПа, т.е. в 10.5 раз). Состав продавливали в модель пласта минерализованной водой, что сопровождалось ростом давления до 1.68-1.87 МПа, и оставляли на сутки для созревания геля. Затем через модель фильтровали минерализованную воду N1 при перепадах давления 0.80 1.40 МПа, т.е. проницаемость модели по воде снижалась в 100-175 раз. После чего фильтрация была остановлена на 15 сут для завершения старения геля. В ходе последующей фильтрации минерализованной воды N1 перепад давления составлял 1.4-2.0 МПа, т.е. старение геля практически не отражается на его водоизолирующих свойствах.

Таким образом, полученные данные показывают, что даже при использовании воды с минимальным уровнем минерализации заявляемый состав проявляет высокие водоизолирующие свойства.

Пример 3. Важной характеристикой составов, закачиваемых в пласт, является вязкость. Измерение вязкости проводили с помощью капиллярного вискозиметра. Результаты измерения вязкости составов жидкое стекло + отработанная щелочь приведены в табл. 8. Полученные результаты показывают, что состав имеет небольшую вязкость, т.е. при закачке состава в пласт не должно возникать осложнений.

Полученные данные подтверждают высокую регулирующую способность заявляемого состава.

Таким образом, применение заявляемого состава в нефтедобывающей промышленности позволяет:
повысить эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов месторождений с минерализованными закачиваемыми и (или) пластовыми водами;
уменьшить обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды;
снизить затраты на водоизоляционные работы в неоднородных коллекторах;
квалифицированно использовать отходы нефтехимических производств;
улучшить охрану окружающей среды.

Формула изобретения

Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков, содержащий щелочь и жидкое стекло, отличающийся тем, что в качестве щелочи состав содержит отработанный каустик мокрых процессов газоочистки при следующем соотношении компонентов, мас.

Отработанный каустик мокрых процессов газоочистки 80 98
Жидкое стекло 2 20

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7