Способ селективной изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта
Владельцы патента RU 2363834:
Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") (RU)
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам сокращения попутно добываемой воды, а также может быть использовано для ликвидации зон поглощения при бурении скважин. Способ селективной изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта включает последовательную закачку буферной жидкости, в качестве которой используют углеводородный растворитель - дизельное топливо или нефть, латекса и снова той же буферной жидкости с последующим продавливанием их в пласт. Технический результат - повышение эффективности обработки призабойной зоны скважины за счет увеличения продолжительности изоляции высокопроницаемых обводненных пропластков. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам сокращения попутно добываемой воды, а также может быть использовано для ликвидации зон поглощения при бурении скважин.
Известно применение различных способов изоляции водоносных пластов путем закачки химического вещества в пласт, в котором при взаимодействии минерализованной пластовой воды с этим химическим веществом происходит образование осадка, закупоривающего поры пласта.
Таким является способ закупоривания пластов (патент США, №2121036, НКИ 166-21, 1938 г.), который включает вытеснение минерализованной пластовой воды из ствола скважины, введение в скважину и в пласт каучукового латекса. В пласте, при коагуляции латекса минерализованной водой, содержащей соли щелочно-земельных металлов, образуется каучукоподобная масса, герметизирующая водоносный пласт.
Однако известный способ обладает невысокой эффективностью, что обусловлено низкой адгезией образующегося коагулюма к породе.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является способ селективной изоляции обводненных интервалов пласта в скважине (патент РФ №2143543, Е21В 33/138, 43/32, оп.27.12.99), включающий спуск насосно-компрессорных труб (НКТ) до интервала перфорации, последовательную закачку буферной жидкости и латекса, при этом буферную жидкость - латексную воду подают и после закачки латекса с последующим продавливанием ее в пласт и оставлением скважины на коагуляцию латекса под действием минерализованной воды.
Недостатком известного способа является то, что его эффективность кратковременная и снижается вследствие частичного выноса коагулюма после обработки призабойной зоны латексом и при возврате скважины в режим добычи. Последнее обуславливается тем, что латекс коагулирует, в основном, в пристенной области скважины, поскольку сама порода, состоящая из солей кальция и магния, является его коагулянтом. Вглубь пласта отфильтровывается только вода, а образовавшийся коагулюм выносится при обратной депрессии.
Таким образом, возникла проблема повышения эффективности обработки призабойной зоны скважины латексом.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе селективной изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта, включающем последовательную закачку буферной жидкости и латекса, с последующим продавливанием их в пласт и оставлением скважины на коагуляцию латекса, в качестве буферной жидкости используют углеводородный растворитель.
В предлагаемом способе используется латекс СКМС-30 АРК, выпускаемый ЗАО «Каучук» по ТУ 2294-070-16810126-2003. Однако возможно применение и других латексов, приготовленных эмульсионной полимеризацией в присутствии анионоактивных ПАВ и способных к коагуляции под действием растворов электролитов, в том числе природного электролита - пластовой воды. В качестве углеводородных растворителей используются те из них, в которых выпавший коагулюм (каучук) способен ограниченно набухать, например, дизельное топливо или товарная нефть. Закачивание последних в пласт перед латексом позволяет гидрофобизировать поверхность коллектора и, тем самым, способствовать фильтрации его глубоко в пласт без преждевременной коагуляции под действием солей кальция и магния, составляющих продуктивный коллектор. Затем, при взаимодействии с минерализованной пластовой водой, происходит выпадение коагулюма (каучука СКМС-30 АРК), который под действием жидкого нефтепродукта (дизельного топлива или нефти), закачиваемого после латекса, набухает и увеличивается в размерах. Набухшие частицы выпавшего коагулюма обладают высокой адгезией к породе и не выносятся при пуске скважины в работу.
Способность коагулюма набухать в жидких нефтепродуктах подтверждается экспериментально. Для этих целей латекс СКМС-30 АРК коагулировали пластовой водой плотностью 1180 кг/м3. Полученный коагулюм отфильтровывали и высушивали в вакуумном сушильном шкафу до постоянного веса. Процесс набухания коагулюма проводился следующим образом: в бюксы с притертыми крышками наливали по 20 мл жидкого нефтепродукта (дизельного топлива или нефти) и добавляли по 2 г коагулюма, бюксы герметично закрывались. Через определенные промежутки времени образцы коагулюма извлекались из растворителей и взвешивались. Степень набухания коагулюма в процентах определялась следующим образом:
где Pi - вес образца коагулюма через определенное время;
Р0 - исходный вес образца коагулюма.
Данные по набуханию коагулюма в указанных нефтепродуктах и, для сравнения с прототипом, латексной воде представлены на чертеже.
Видно, что в нефтепродуктах (дизельное топливо и нефть) коагулюм, образующийся при взаимодействии латекса СКМС-30АРК и пластовой воды плотностью 1180 кг/м3, увеличивается примерно вдвое за 24 ч (время, обычно оставляемое на реакцию при проведении РИР). В латексной воде коагулюм указанного латекса не набухает, т.е. не увеличивается в размерах.
Эффективность предлагаемого способа оценивалась по снижению проницаемости модели пласта, представляющей собой искусственный песчаник диаметром 50 мм и длиной 300 мм. Первоначально определялась проницаемость искусственной модели при фильтрации сточной воды плотностью 1180 кг/м3. Перепад давления оставался постоянным. Затем через модель пористой среды прокачивали буферную жидкость (дизельное топливо или нефть), вслед за ней латекс и снова буферную жидкость. Продавливание осуществляли сточной водой той же плотности (1180 кг/м3) и оставляли на реагирование на 24 ч. По окончании реакции через искусственную модель, обработанную предлагаемым способом в течение 3-х суток под давлением (в обратном направлении), пропускали сточную воду, имитируя возврат скважины в режим добычи. Через каждые 8 ч определяли проницаемость искусственной модели. Данные фильтрационных характеристик, включая эффект изоляции через 3-е сут при обратной фильтрации пластовой воды плотностью 1180 кг/м3, представлены в таблице. Видно, что в предлагаемом способе с использованием в качестве буферной жидкости дизельного топлива или нефти наблюдается продолжительный эффект изоляции, составляющий соответственно 85,0 и 75,5% в отличие от известного способа, по которому наблюдается кратковременный эффект изоляции, проявляющийся в повышении водопроницаемости и снижении эффекта изоляции через 3-е суток до 40%.
Таким образом, предлагаемый способ селективной изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта с использованием в качестве буферной жидкости углеводородных растворителей (жидких нефтепродуктов) способствует продолжительной изоляции высокопроницаемых, обводненных пропластков за счет набухания образующегося коагулюма и увеличения его адгезии к поверхности породы продуктивного коллектора.
| Состав буферной жидкости | Фильтрационные характеристики искусственной модели пласта | |||||||||||
| Коэффициент водопроницаемости, мкм2 (до обработки) | Изменение коэффициента водопроницаемости (мкм2) во времени, ч (после обработки) | Эффект изоляции через 3-е сут, % | ||||||||||
| 1 | 8 | 16 | 24 | 32 | 40 | 48 | 56 | 64 | 72 | |||
| дизельное топливо | 3,02 | 0,20 | 0,28 | 0,22 | 0,31 | 0,29 | 0,30 | 0,38 | 0,40 | 0,42 | 0,45 | 85 |
| нефть | 2,80 | 0,16 | 0,18 | 0,22 | 0,30 | 0,35 | 0,41 | 0,48 | 0,52 | 0,67 | 0,60 | 78,5 |
| по прототипу (латексная вода) | 3,21 | 0,25 | 0,32 | 0,43 | 0,56 | 0,61 | 0,79 | 1,04 | 1,18 | 1,27 | 1,92 | 40 |
Способ селективной изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта, включающий последовательную закачку буферной жидкости, латекса и снова буферной жидкости с последующим продавливанием их в пласт, отличающийся тем, что в качестве буферной жидкости используют углеводородный растворитель - дизельное топливо или нефть.
