Способ изоляции притоков пресной воды в скважины, разрабатывающие месторождения высоковязких нефтей и природных битумов

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, к водоизоляционным работам в добывающих скважинах при разработке месторождений высоковязких нефтей и природных битумов и может быть использовано для выравнивания профилей приемистости и тампонирования промытых зон нагнетательных скважин. В способе изоляции притоков пресной воды в скважины, разрабатывающие месторождения высоковязких нефтей и природных битумов, включающем закачку в зону изоляции реагента, содержащего неионогенное поверхностно-активное вещество, с последующей окончательной продавкой водой в качестве реагента используют гидрофобную эмульсию, приготовленную смешением в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества - АФ-_9-12, и, кроме того, обезвоженного природного битума, полученного внутрипластовым горением, водного раствора силиката натрия с силикатным модулем 0,3-50,0 и эфиров целлюлозы или полимеров акрилового ряда в количестве 0,05-0,1% от массы гидрофобной эмульсии, в качестве воды - минерализованную воду с плотностью 1,16-1,18 г/см³ или 10-12%-ную соляную кислоту, причем предварительно перед закачкой гидрофобной эмульсии также закачивают вышеуказанную минерализованную воду или соляную кислоту, в качестве эфиров целлюлозы используют карбоксиметилцеллюлозу - КМЦ или этоксиметилцеллюлозу - ЭМЦ, в качестве полимеров акрилового ряда - полиакриламид. Технический результат - повышение качества водоизоляционных работ, увеличение срока межремонтного периода. 1 з.п.ф.-лы.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к водоизоляционным работам в добывающих скважинах при разработке месторождений высоковязких нефтей и природных битумов, например, внутрипластовым горением и может быть использовано для выравнивания профилей приемистости и тампонирования промытых зон нагнетательных скважин.

Известна гидрофобная эмульсия для обработки пласта, содержащая обезвоженную дегазированную нефть, феррохромлигносульфонат, пресную, пластовую воду или соляную кислоту (А. С. СССР 1742467, Е 21 В 43/22, 1992). Гидрофобная эмульсия предлагается в качестве жидкости гидроразрыва пласта, глушения и консервации скважин и других операций по обработке призабойной зоны скважин.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ изоляции притоков пресной воды в скважины, разрабатывающие месторождения высоковязких нефтей и природных битумов, включающий закачку в зону изоляции реагента, содержащего неионогенное поверхностно-активное вещество, с последующей окончательной продавкой водой (патент США 5083613, Е 21 В 43/24, опубл. 28.01.1992 - прототип).

Задачей изобретения является повышение качества водоизоляционных работ и увеличение срока межремонтного периода.

Поставленная задача решается описываемым способом изоляции притоков пресной воды в скважины, разрабатывающие месторождения высоковязких нефтей и природных битумов, включающим закачку в зону изоляции реагента, содержащего неионогенное поверхностно-активное вещество, с последующей окончательной продавкой водой, в качестве реагента используют гидрофобную эмульсию, приготовленную смешением в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества - AФ-_9-12, и, кроме того, обезвоженного природного битума, полученного внутрипластовым горением, водного раствора силиката натрия с силикатным модулем 0,3-50,0 и эфиров целлюлозы или полимеров акрилового ряда в количестве 0,05-0,1% от массы гидрофобной эмульсии, в качестве воды - минерализованную воду с плотностью 1,16-1,18 г/см³ или 10-12%-ную соляную кислоту, причем предварительно перед закачкой гидрофобной эмульсии также закачивают вышеуказанную минерализованную воду или соляную кислоту, в качестве эфиров целлюлозы используют карбоксиметилцеллюлозу - КМЦ или этоксиметилцеллюлозу - ЭМЦ, в качестве полимеров акрилового ряда - полиакриламид.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность признаков является новой и ранее не использовалась, а это в свою очередь позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "Новизна".

Водоизоляционные работы проводятся с целью ограничения водопритока в скважину. Качество водоизоляционных работ зависит от глубины проникновения водоизолирующего состава. Для более глубокого проникновения водоизолирующего состава необходимо исключить мгновенное взаимодействие компонентов водоизолирующего состава. Это можно достигнуть раздельной доставкой осадко- и гелеобразующих компонентов в призйбойную зону скважины с продавкой их на значительные расстояния от забоя скважин.

Месторождения природных битумов, как правило, подстилаются пресными водами, а также содержат пропластки пресных вод. Поэтому для образования водоизолирующих экранов на основе силиката натрия необходимо применять осадко- или гелеобразующие ингредиенты. В связи с этим в предлагаемом способе используется минерализованная вода с плотностью 1,16-1,18 г/см³ или соляная кислота 10-12% концентрации. Для более глубокого проникновения водоизолирующего состава один из ингредиентов, в частности силикат натрия, эмульгируется в углеводородной жидкости. После закачки всех компонентов по предлагаемому способу в пластовых условиях происходит разрушение гидрофобной эмульсии, и углеводородная среда гидрофобной эмульсии рассеивается по пласту. В результате разрушения гидрофобной эмульсии раствор силиката натрия с минерализованной водой или соляной кислотой образует водоизоляционный экран. Для улучшения структурно-механических и прочностных свойств водоизолирующего состава к нему добавляют эфиры целлюлозы карбоксиметилцеллюлозу - КМЦ, или этоксиметилцеллюлозу - ЭМЦ, или полимеры акрилового ряда в количестве 0,05-0,1% от массы гидрофобной эмульсии, причем в качестве полимеров акрилового ряда - полиакриламид. Этот интервал добавок был установлен экспериментально в лабораторных условиях.

Гидрофобная эмульсия обладает более высокой вязкостью по сравнению с силикат-гелевыми системами, т. к. в приготовленную эмульсию дополнительно добавляют эфиры целлюлозы и полимеры акрилового ряда в сухом виде.

С цепью повышения концентрации солей щелочноземельных металлов в пластовой системе перед закачкой гидрофобной эмульсии в скважину предварительно закачивают минерализованную воду плотностью 1,16-1,18 г/см³ в объеме до 15 м³. Объемы закачки всех ингредиентов зависят от геолого-технического состояния скважины и обычно выполняются в несколько циклов.

За один цикл в скважину закачивают: буфер природного битума (0,3 м³), расчетный объем гидрофобной композиции: буфер природного битума (0,3 м³), минерализованную воду и соляную кислоту (0,6 объема гидрофобной эмульсии). После проведения всех операций скважину закрывают под давлением на одни сутки на реагирование, а потом проводят паротепловую обработку.

Приготовление гидрофобной эмульсии производится в бункерах цементировочного агрегата ЦА-320 М порциями по 5-6 м³. В бункер агрегата подается безводный природный битум и ПАВ, масса перемешивается в течение 20 мин. Далее подается раствор силиката натрия и агрегат работой "на себя" в течение 0,5 ч перемешивает ингредиенты до образования эмульсии. Подача сухих добавок эфиров целлюлозы и полимеров осуществляют эжектированием в приготовленную гидрофобную эмульсию.

Предлагаемый способ был осуществлен на Мордово-Кармальском месторождении природного битума в скв. 362^а, в которой произошел уход пара ниже интервала перфорации в подошвенную водонасыщенную часть пласта (до глубины 124 м). С целью ликвидации ухода закачиваемых рабочих агентов в водонасыщенную часть пласта произвели изоляционные работы силикат-гелевьм составом. Объем порции и тип рабочего изолирующего состава выбран с учетом коллекторских свойств пласта, характера обводнения скважины, действующих перепадов давлений и температуры призабойной зоны скважины. Силикатгелевый состав приготовили по следующей схеме: в начале приготовили водный раствор силиката натрия 10-процентной концентрации в количестве 4 м³ и после перемешивания в течение 30 мин постепенно при постоянном перемешивании ввели раствор гелеобразователя - 0,2 м³ соляной кислоты 10 -процентной концентрации. Состав закачали в скважину и продавили пресной водой. Скважину закрыли под давлением на 24 ч с целью образования геля в пластовых условиях. По результатам исследований скважины после обработки силикат-гелевьм составом уход закачиваемого пара происходил в интервал перфорации и до глубины 120 м. Через три месяца, как показали исследования, скважина снова стала принимать пар в водонасыщенную часть пласта. В связи с этим скважина была обработана по предлагаемому способу.

Первоначально была закачана минерализованная вода (12 м³) с плотностью 1,16 г/см³ для повышения концентрации солей щелочноземельных металлов в пластовой системе. Общий объем закачки гидрофобной эмульсии составил 24 м³, который закачали за 4 цикла. Последний объем гидрофобной эмульсии продавили 5 м³ минерализованной воды с плотностью 1,18 г/см³. Скважину закрыли на реагирование на 48 ч. По результатам геофизических исследований уход закачиваемых вод до обработки происходил в интервал перфорации и до глубины 124 м. После обработки по предлагаемой технологии уход закачиваемого теплоносителя происходил в интервал 110 -120 м, т.е. в продуктивный пласт. В таком режиме скважина работала более десяти месяцев.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с прототипом более длительный межремонтный пробег скважины за счет более глубокого проникновения изолирующего состава.

Формула изобретения

1. Способ изоляции притоков пресной воды в скважины, разрабатывающие месторождения высоковязких нефтей и природных битумов, включающий закачку в зону изоляции реагента, содержащего неионогенное поверхностно-активное вещество, с последующей окончательной продавкой водой, отличающийся тем, что в качестве реагента используют гидрофобную эмульсию, приготовленную смешением в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества - АФ-_9-12, и, кроме того, обезвоженного природного битума, полученного внутрипластовым горением, водного раствора силиката натрия с силикатным модулем 0,3-50,0 и эфиров целлюлозы или полимеров акрилового ряда в количестве 0,05-0,1% от массы гидрофобной эмульсии, в качестве воды - минерализованную воду с плотностью 1,16-1,18 г/см³ или 10-12%-ную соляную кислоту, причем предварительно перед закачкой гидрофобной эмульсии также закачивают вышеуказанную минерализованную воду или соляную кислоту.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве эфиров целлюлозы используют карбоксиметилцеллюлозу-КМЦ или этоксиметилцеллюлозу-ЭМЦ, в качестве полимеров акрилового ряда - полиакриламид.