Торфощелочной буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов



Торфощелочной буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов
Торфощелочной буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов

 


Владельцы патента RU 2602280:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности для вскрытия пластов-коллекторов, содержащих нефть, газ или конденсат. Технический результат - повышение эффективности вскрытия продуктивных пластов в процессе бурения нефтяных и газовых скважин, сохранение фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов. Торфощелочной буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов нефтяных и газовых скважин в процессе бурения содержит, %: торф 5-7; калийносодержащий щелочной модификатор 0,5-1,5, хлористый калий 1-3, понизитель водоотдачи и флокулянт карбоксиметилцеллюлозу 0,8-1,5; пеногаситель МАС-200М; утяжелитель ИККАРБ-75/150 5-30; смазывающую добавку ИКЛУБ 1-10; воду остальное. 2 табл.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности для вскрытия пластов-коллекторов, содержащих нефть, газ или конденсат.

Известно, что успех бурения скважин в значительной степени зависит от состава и свойств буровых растворов, которые должны обеспечивать безопасность и безаварийность ведения работ при высокой скорости и бурения и качественном вскрытии продуктивного пласта [Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. «Технология бурения нефтяных и газовых скважин». 2001 г.].

Загрязнение продуктивных пластов при бурении - это процесс, в результате которого частично обратимо (а частично необратимо), но существенно снижается проницаемость пластов. Иногда происходит полная закупорка продуктивного пласта, и вызвать приток удается только с помощью специальных методов интенсификации. Мировой наукой и практикой установлено, что все компоненты бурового раствора (твердые и жидкие) активно взаимодействуют с продуктивным пластом.

Известны безглинистые буровые растворы, приготовленные путем обработки водной торфяной суспензии щелочными агентами, в качестве которых используются гидроксиды, карбонаты, силикаты щелочных металлов [Буровые растворы для осложненных условий / O.K. Ангелопуло, В.М. Подгорнов, В.Э. Аваков - М.: Недра, 1988].

Недостатком трехкомпонентных растворов (торф-вода-щелочной реагент) является высокая фильтрация и низкая технологичность получаемой системы, что в дальнейшем способствует высокому снижению фильтрационно-емкостных свойств пластов-коллекторов.

Известен буровой раствор, содержащий торфощелочной реагент, полиакриламид (ПАА), водорастворимый метасиликат, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду, в котором с целью уменьшения структурной вязкости в качестве ПАВ используется сульфанол или ОП-10 [Патент РФ №2041907, кл. C09K 7/02. Андресон Б.А., Абдрахманов Р.Г., Бочкарев Г.П., Шарипов А.У., Рекин А.С., Лабазов А.В., 1995 г.].

Недостатком раствора является высокое ценообразование при приготовлении, что снижает удельный вес раствора.

В качестве прототипа взят торфощелочной раствор [Патент РФ №2550704, 2015 г.], содержащий торф, калийносодержащий щелочной модификатор, ингибитор - хлористый калий, понизитель водоотдачи - полимерный флокулянт, пеногаситель и воду.

Недостатком указанного раствора является низкая эффективность при вскрытии продуктивных пластов, а также низкая плотность. Такой раствор целесообразно применять при бурении интервалов, сложенных глинистыми породами.

Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении эффективности вскрытия продуктивных пластов в процессе бурения нефтяных и газовых скважин.

Технический результат при создании изобретения заключается в разработке торфощелочного бурового раствора для вскрытия продуктивных горизонтов в процессе бурения нефтяных и газовых скважин, обеспечивающего сохранение фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов.

Поставленная задача и технический результат достигается тем, что в отличие от известного торфощелочного бурового раствора, взятого за прототип, предлагаемый раствор дополнительно содержит утяжелитель - ИККАРБ-75/150, смазывающую добавку - ИКЛУБ, а в качестве понизителя водоотдачи и флокулянта - карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) при следующем соотношении компонентов, %:

Торф 5-7
Калийносодержащий щелочной модификатор 0,5-1,5
Хлористый калий 1-3
Полимер КМЦ 0,8-1,5
Пеногаситель МАС-200М 1-3
Утяжелитель ИККАРБ-75/150 5-30
Смазывающая добавка ИКЛУБ 1-10
Вода Остальное

ИККАРБ-75/150 - карбонатный утяжелитель из мрамора фракций 75 и 150 мкм.

В системе ИККАРБ используются или кислоторастворимые карбонат кальция или карбонат железа для достижения корректной плотности бурового раствора и для обеспечения закупоривающей твердой фазой.

После завершения бурения и заканчивания скважины обычная кислотная обработка будет удалять фильтрационную корку и всю твердую фазу, вторгнувшуюся в пласт. Однако в практике применения ИККАРБ кислотная обработка обычно не требуется. Это связано с тем, что система имеет врожденное свойство не нарушать коллекторских свойств пласта.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) применяется как стабилизатор консистенции, загуститель. Отличительной особенностью карбоксиметилцеллюлозы является способность к формированию очень вязкого коллоидного раствора, который стабильно сохраняет вязкость в течение длительного времени. По химической природе представляет собой высокополимерный ионный электролит в нейтральном или слабом щелочном эфире целлюлозы.

Калийносодержащий реагент служит для модификации торфяного структурообразователя. При таком условии одновременно происходит омыление частиц торфа и обогащение водной фазы раствора ионами калия. Дополнительное обогащение торфогуматного раствора калий-ионами происходит при введении хлористого калия.

Сочетание калийсодержащего щелочного модификатора с хлористым калием приводит к обогащению фильтрата торфогуматного раствора ионами калия, активно способствующими подавлению процесса набухания и гидратации глинистых пород.

Стоит отметить, что при добавлении гидроксида калия в растворе происходит расщепление частиц торфа, в результате чего коллоидная фракция составляет менее 0,1 мм.

ИКЛУБ представляет собой смазывающую добавку для буровых растворов, улучшающую их характеристики. Продукт применяется в различных системах буровых растворов на водной основе.

ИКЛУБ адсорбируется на металлических поверхностях, образуя прочную смазывающую пленку. Снижает изнашивание материала при трении и продлевает срок эксплуатации оборудования. Наиболее целесообразно применение ИКЛУБ в сильно отклоненных от вертикали скважинах для снижения моментных нагрузок на бурильную колонну и сопротивления срезывающему усилию. Значительно уменьшает вероятность дифференциального прихвата.

Для оценки эффективности разрабатываемых составов торфощелочного бурового раствора проведены исследования на определение степени воздействия торфощелочного бурового раствора на фильтрационно-емкостные свойства пород коллекторов (на примере одного из месторождений Западной Сибири) в условиях, моделирующих пластовые. Исследования проводились на установке «Model FDS-350».

Эксперимент проводился при следующих условиях: температура 70°С, горное давление - 60,60 МПа, пластовое давление - 24,50 МПа, эффективное давление 36,10 МПа.

Характеристики керна представлены в таблице 1.

Результаты определения степени воздействия торфощелочного бурового раствора на фильтрационно-емкостные свойства керна представлены в таблице 2.

Необходимо отметить, что при увеличении концентрации КМЦ свыше 1,5% образуется непрокачивамый раствор, при концентрации <0,8% получается состав с низкими структурно-механическими свойствами.

Концентрация утяжелителя зависит от геологических условий, а точнее от пластового давления.

Таким образом, такой торфощелочной буровой раствор можно рекомендовать для вскрытия продуктивных пластов, так как и торф и нефть имеют органическое происхождение.

При определении степени воздействия торфощелочного бурового раствора на фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов очевидно, что проницаемость после воздействия раствора уменьшилась незначительно. Давление срыва корки произошло при перепаде давления 784 кПа (7,84 атм).

Торфощелочной буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов нефтяных и газовых скважин в процессе бурения, содержащий торф, щелочной модификатор, ингибитор, пеногаситель, полимер, утяжелитель, смазывающую добавку и воду, отличающийся тем, что содержит утяжелитель ИККАРБ-75/150, смазывающую добавку - ИКЛУБ, а в качестве понизителя водоотдачи и флокулянта - карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) при следующем соотношении компонентов, %:

Торф 5-7
Калийносодержащий щелочной модификатор 0,5-1,5
Хлористый калий 1-3
Полимер КМЦ 0,8-1,5
Пеногаситель МАС-200М 1-3
Утяжелитель ИККАРБ-75/150 5-30
Смазывающая добавка - ИКЛУБ 1-10
Вода Остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин, преимущественно при бурении неустойчивых глинистых пород в терригенных и солевых отложениях в условиях воздействия высоких температур до 200°С.

Группа изобретений относится к кондиционированию грунта при работе туннелепроходческих механизированных комплексов ТПМК в забое, консолидации и стабилизации плывунных водонасыщенных грунтов.

В настоящем изобретении предложены модифицированные проппанты и способы их получения. Модифицированный проппант, содержащий субстрат частицы проппанта и гидрогелевое покрытие, где указанное покрытие содержит образующий гидрогель полимер, имеет толщину от 0,01% до 20% среднего диаметра указанного субстрата, образующий гидрогель полимер набухает при контакте с жидкостью на водной основе с образованием гидрогелевого покрытия вокруг субстрата частицы проппанта, после гидратации и набухания указанное покрытие имеет толщину от 10% до 1000% среднего диаметра частиц субстрата проппанта, указанный образующий гидрогель полимер поперечно сшит с обеспечением при этом повышения свойств полимера к водопоглощению и набуханию.
Настоящее изобретение относится к схватываемой композиции с увеличенным временем сохранения прокачиваемости, содержащей гидравлический цемент, цементную пыль, воду, добавку, замедляющую схватывание, и ускоритель схватывания цемента; при этом схватываемая композиция свободна от микросфер и сохраняет удобное для перекачивания насосом текучее состояние в течение, по меньшей мере, около одного дня; при этом ускоритель схватывания цемента присутствует в составе схватываемой композиции с увеличенным временем сохранения прокачиваемости в количестве от примерно 0,1 до примерно 4 вес.%, причем ускоритель схватывания цемента содержит по меньшей мере две добавки, выбранные из группы, в которую входят хлорид кальция, формиат цинка и ацетат кальция.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к способам ограничения водопритока в скважину с использованием жидкого стекла, и может быть использовано для изоляции краевой или нагнетаемой системой поддержания пластового давления воды, а также ликвидации конуса обводнения.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение эффективности воздействия на пласт путем значительного снижения скорости реакции кислотного состава с породой пласта, увеличение охвата пласта обработкой, увеличение текущей нефтеотдачи пласта, исключение загрязнения призабойной зоны пласта.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к области в условиях соленосных отложений с присутствием сероводорода, а именно к сероводородостойким тампонажным растворам, используемым для крепления обсадных колонн, установки отсекающих мостов и создании флюидоупорных изоляционных покрышек.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности при глушении нефтяных и газовых скважин. Технический результат изобретения заключается в разработке вязкоупругого состава для глушения нефтяных и газовых скважин, обеспечивающего сохранение фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов, который способствует повышению эффективности глушения нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к добыче нефти и газа. Технический результат - нетоксичность, биоразлагаемость ингибитора глинистых сланцев.

Использование: изобретение относится к способам ингибирования образования газовых гидратов в различных углеводородсодержащих жидкостях и газах, содержащих воду и гидратообразующие агенты, и может быть использовано в процессах добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья для предотвращения образования газовых гидратов.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в процессах добычи, транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов. Состав для предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений, включающий блок-сополимер оксидов этилена и пропилена, поверхностно-активное вещество и растворитель, содержит дополнительно масло ПОД и в качестве растворителя углеводородный растворитель, получаемый при производстве синтетического каучука в виде пипериленовой фракции, при следующем соотношении компонентов, мас.%: блок-сополимер оксидов этилена и пропилена 20-70, масло ПОД 20-52, поверхностно-активное вещество 1-10, указанная пипериленовая фракция - остальное. Изобретение развито в зависимом пункте формулы. Технический результат - увеличение ингибирующей способности состава в отношении АСПО, придание ему антикоррозионных и депрессорных свойств, усиление диспергирующих свойств. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - повышение нефтеотдачи обводненного нефтяного пласта за счет доотмыва остаточной нефти. Способ разработки обводненной нефтяной залежи включает закачку в нефтяной пласт через нагнетательную скважину 10%-ного водного раствора смеси натриевых солей лигносульфоновых кислот, композиции из 10%-ного водного раствора щелочного стока производства капролактама, многокомпонентной смеси, включающей синтетические анионные, неионогенные поверхностно-активные вещества, оксиэтилированные алкоэфиры фосфорной кислоты, углеводородный растворитель, и алифатического или ароматического спирта, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный водный раствор щелочного стока производства капролактама 99,3-99,7; указанная многокомпонентная смесь 0,25-0,45; алифатический или ароматический спирт 0,05-0,25. 3 ил.

Изобретение относится к созданию термостойких газогенерирующих кислотообразующих высокопрочных топлив для скважинных аппаратов различного механизма действия: пороховых аккумуляторов давления скважинных, пороховых генераторов давления, пулевых и кумулятивных перфораторов и др. для термобарического и химического воздействия на призабойную зону с целью повышения продуктивности нефтяных скважин. Термостойкое газогенерирующее кислотообразующее топливо для скважинных аппаратов включает окислитель - перхлорат аммония или перхлорат калия, или смесь перхлората аммония с перхлоратом калия, горючее связующее - соединение, имеющее в своей цепи α-окисный цикл - продукт взаимодействия эпихлоргидрина с дифенилолпропаном, или продукт взаимодействия эпихлоргидрина с олигодиеном, или продукт взаимодействия эпихлоригидрина с диэтиленгликолем или триэтиленгликолем, или их смесь, а также отверждающий агент - соединение аминного типа. Топливо может также содержать дибутилфталат, ди-(2-этилгексил)-себацинат, ди-(2-этилгексил)-фталат или пластификатор ЭДОС; алюминий; хлористый аммоний; соединение, содержащее в составе молекулы атом фтора, например политетрафторэтилен, политрифторхлорэтилен или литий фтористый; технический углерод; в качестве технологической добавки, например, эмульгатор марки N-23 или 1,2-диалкилглицерохолил-фосфат; оксид кремния; пигмент или краситель. Изобретение направлено на создание термостойкого газогенерирующего кислотообразующего высокопрочного топлива с повышенным уровнем прочности и термостойкости, повышенным содержанием кислотообразующих соединений - хлористого и фтористого водорода в продуктах сгорания. 12 з.п. ф-лы, 2 табл., 23 пр.
Наверх