Раствор для вскрытия продуктивных пластов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сояетскин

Соцкалисткческик

Республик оц935522 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24. 10. 80 (21) 2998680/23-03 с присоединением заявки № (51)М. Кл.

09 K 7/02

Гасударственными кемнтет

СССР но делам нзебретеннй н OYNpblòíé (23)Приоритет

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень ¹ 22 (53)-УДK 622. 243. .444(088.8) Дата опубликования описания 15. 06. 82

Н.П. Заикин, В.К. Галабурда, Г.С. Евтушенко, В.И. Ложеницына, B.Í. Кнышев, Л;К. Бруй и В.Ш. Шмавонянц (72) Авторы изобретения

Гомельское отделение белорусского научноисследовательского геологоразведочного института (71) Заявитель (54 ) PACTBOP для ВСКрЫтия ПрОдЬКТИВНЫХ

ПЛАСТОВ

1.

Изобретение относится к оурению скважин, в частности к растворам, предназначенным для сохранения проницаемости продуктивных пластов сложного трещинно-кавернозно-порогового

5 строения. при их вскрытии.

При строительстве скважин продуктивный пласт вскрывается дважды: в процессе ее бурения и при перфорации обсадной колонны. Главным направлением в предупреждении ухудшения проницаемости пласта при вскрытии является применение высококачественных растворов.

Извес ген ряд растворов, для вскры- 1> тия продуктивных пластов, например, на нефтяной основе с полимерными добавками jlj.

Однако применение указанного раствора снижает проницаемость призабойной зоны.

Наиболее близким к предлагаемому является раствор для вскрытия продуктивных пластов, содержащий твердую фазу, воду и поверхностно-активное вещество (21.

Недостатком этого раствора является то, что при вскрытии коллекторов трещинного типа глинистые растворы, утяжеленные баритом или другими утяжелителями, далеко проникают в пласт и очень опасны в отношении возможностей отложения в микротрещинах, осаждающихся из раствора твердых частиц. Кроме того, в момент образования пеФфорационных каналов наличие в жидкости твердой фазы в виде глинистых частиц и частиц утяжелителя приводит к возникновению прочных барьеров и пестов и, в конечном счете, полной кольматации самих каналов. В результате снижения проницаемости и гидропроводности микротрещины пластовая фильтрация в ряде случаев снижается до нуля, что приводит к удлинению сроков освоения скважин и резкому уменьшению их продуктивности.

86,2

13,8

3 93

Цель изобретения - снижение кольматации призабойной зоны и увеличение коэффициента восстановления проницаемости пласта.

Поставленная цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит гидроксид натрия, а в качестве твердой фазы естественный органический сапропель, при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Сапропель 4-6

Гидроксид натрия 3-5

Поверхностно-активное вещество 0,1-0,2

Вода Остальное

Введение в раствор ПАВ-ОП-10 при .вскрытии пласта обеспечивает в момент перфорации снижение поверхностного натяжения на границе жидкость порода, а также улучшает смачивающие и отмывающие свойства последнего.

Низкое содержание твердой фазы в жидкости физически достигается за счет особо благоприятных структурно-механических и химических свойств органического сапропеля, с содержанием органического вещества до 804, а именно: плотность твердой фазы (1,5-1,7) г/см ; тонкодисперсное состояние (размер частиц 0,05 мм); равномерное распределение твердых минеральных частиц в гидролизованной гумусовой массе. При пластовом давлении и температуре (для условий

Белоруссии р = (30-50), MPa, Т = (333373 К) органические гумусовые, вещества приобретают способность полностью гидролизоваться в щелочной среде, при этом резко возрастает подвижность раствора, который в метостабильной жидкой фазе способен легко извлекаться из пласта, например выноситься нефтью.. Таким образом,при производстве кумулятивной перфорации на таком растворе "песты" и "тампоны" не образовываются вовсе.

Для приготовления исследуемых растворов используют органический сапропель, химический состав которого следующий:

Влажность, Ojp 95

Содержание органического веществаД

Зольность,4

Валовый состав,золы,3 на сухое вещест-, во iO> 9 2

5522

4,2

7,1

85,8

50 В табл.3 даны физико-химические свойства предлагаемого раствора при различном содержании ингредиентов.

Как видно из табл.3 наилучшими физико-химическими свойствами для

ss условий вскрытия пласта обладает состав h" 3..

В табл.4 показаны сравнительные данные физико-химических характерисИо 1,2

Fe<0 2 9

СаО + ИдО 1,7

ЯОу 0,3

Микроэлементы,мг/кг 131,9 рН 6,8

Битумы, 4 на сухое вещество

Гуминовые вещества, Ф на ОВ (органическое вещество) 34,4, Гуминовые кислоты,i на ОВ

Легкогидролиэуемые

1S соединения,4 на сухое вещество 33,6

Гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г 24,5

Сумма обменных оснований, мг-экв/100 г

Степень насыщенности оснований, 4 77,4

Для создания щелочной среды в забойных условиях сапропель обрабатывался 503-ным раствором гидроксида натрия, С целью выявления оптимального количества гидроксида натрия, .необходимого для гидролиза гумино:вых веществ в забойных условиях, з, исследуют блокирующее влияние на пласт раствора, обработанного различным количеством щелочи, при этом, содержание последней в общем объеме колеблется от 2 до 63 в расчете на сухое вещество. Сравнительные данные

35 приведены в табл.l, Как видно из табл. 1, наименьшее блокирующее влияние на пласт при перфорации оказывает раствор на асео нове сапропеля, содержащий 4l гидро,ксида натрия в расчете на сухое вещество.

В табл.2 показаны составы испытываемых растворов.

Для выявления оптимального соот45 ношения ингредиентов предлагаемого раствора используют физико-химические свойства растворов, имеющих различный состав (см.табл.2).

5 : 9355 тик предлагаемого раствора с извест-, ным, Физико-химические свойства предлагаемого раствора сравнивают с аналогичными данными, полученными в S идентичных условиях при испытании известных растворов для вскрытия пласта обычно применяемых на практике (см.табл.4).

Исследование блокирующего влияния 1В этого раствора на первоначальную проницаемость пласта проводится на установке УИПК-ВИ с подключением дополнительных блоков, обеспечивающих создание режимов депрессии и 1% дренирования. В опытах используют искусственные и естественные образцы.

Для приближения лабораторных исследований к пластовым условиям образцы подвергают всестороннему гидрообжиму, составляющему 10,0 Ира.

Через образец керна с проницаемостью, эамеренной предварительно по керосину, .фильтруется раствор в течение 2 ч при перепаде давления в д

5,0 ИРа.. Режим дренирования осуществляется на керосине с 3-5-х кратным замещением объема порового пространства.

Блокирующее влияние оценивают по коэффициенту восстановления проницаемости

Я= К 100ж, Ко

Таблиц а,1 оэффициент восстановления проницаемоси, 3 при различном содержании ХаОН (4 на сухое вещество) Типы проницаемых пластов

2 3 4

65,6 72,5

62,4 72,1

61,1 71,2

73,2 72,0 69,0

721 714 675

71,3 71,0 67,1

Низкопроницаемые (1-10) мд

Предельнопроницаемые (0,1-1,0) мд 60,0

70,0 69,2 65,0

71,0

Таблица. 2

Составы, 3 на сухое вещество

Компоненты

2 3 4 5

Сапропель 3 4 5 6 7

Гидроксид натрия 2 . 3 4 5 6

Высокопроницаемые (100-1000) мд

Проницаемые (10-100) мд

22 6 где К - фазовая проницаемость до об работ ки, К - фазовая проницаемость после о обработки.

Сравнительные данные по кольматации пласта при испытании-данного раствора и известных аналогов представлены в табл.5.

Как видно из табл.5 коэффициент восстановления проницаемости пласта при использовании настоящего раствора составляет примерно 723,а глубина кольматации 1,8 см, что значительно лучше, чем у приведенных аналогов.

Толщина корки, образующаяся на поверхности образца находится в обратно-пропорциональной зависимости от проницаемости коллектора, т.е. чем тоньше корка, тем выше проницаемость. Толщина корки при использовании данного раствора в 3-4 раза мень. ше, чем при использовании аналогов.

Данный раствор может быть использован при вскрытии пластов с АВПД (аномально-высокое пластовое давление) при почти полном исключении отрицательных кольматирующих эффектов.

Приготовление нового раствора просто и использование его в 2-3 раза более экономично, чем всех применяемых до настоящего времени растворов для вскрытия продуктивных пластов.

Продолжение табл. 2

935522

Составы, 3 на сухое вещество

Компоненты

llAB (ОП-10) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,5, Вода

Остальное

Таблица 3

Физико-химические свойства раствора

Составы растворов для вскрытия пласта, 11

Плотность, Вязкость, Водоотдача, Р-10,кг/м Т с В, см /30 мин

1,03

1,04

1,05

42

1,06

1,07

Таблица 4

Состав раствора, ф а .сухое вещество

Раствор для вскрытия пласта

Известный

1,10 (2) Каолинит

Барит 10, ПАВ и стаб. 1

1,15

Вода Остальное

Мел 20

Бентонит 7

Нефтепродукт 50

ПАВ и стабилиз. 1

Вода Остальное

Бентонит 7

Осталь- Осталь- Осталь- Остальное ное ное ное

Физико-химические свойства растворов

Плотность Вязкость Водоотр. 10,кг/м Т с дача, рН

В "см /30 мин

Продолжение табл,4935522

Состав раствора, 4 на сухое вещество

Физико-химические свойства растворов

Раствор для вскрытия пласта

Плотнос Вязкость

Р.10-3, Т с кг/м

Водоотдача, В см /30 мин рН

Предлагаемый

Сапропель 5

Гидроксид натрия 4

ПАВ 0,15

Вода Остальное

1,05

10

Таблица 5

Типы проницаемых плас

;тов

Предлагаемый раствор

Прототип

Аналог

Толщина к орки, Т, мм

Глубина

Глубина

Коэффициент

Коэффициент восста новления проницаемос

Толщина кольматакольматации, I,ñì корки, Т, мм восстановлеции, Ь, см ния проницаемости, ти,Р3

Высокопроницаемые (100-

1000) мд

613 43 о6 396 100 04 73г г7 03

Проницаемые (10-100) мд 59,4 2,9 2,2

34,3 6,4 1,2 72,1 2,3 0,5,Низкопроницаемые (1-10) мд

308 39 21 713 1,4 о,8

57,1 1,8 3,4

Предельнопроницаемые (0,1-1,0) мд 52,6 1,1 3,9

19,9 2,0 3,2 70,0 0,7 1,0

t ,фициента восстановления проницаемости пласта, он дополнительно содер жит гидроксид натрия, а в качестве .твердой фазы - естественный opraИ нический сапропель при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Сапропель 4;0-6,0

Гидроксид.натрия 3,0-5,0

Формула изобретения

Раствор для вскрытия продуктивных пластов, содержащий твердую Фазу, воду и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что, с целью снижения кольматации призабойной эоны и увеличения коэфКоэффициент восстановления проницаемости, P 4

Глубина кольматации, 1,,см

Толщина корки, T,мм

935522

О, 1-0,2

Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Составитель А. Балуева

Техред А. Ач Корректор В.Синицкая

Редактор А. Гулько

Заказ 4156/31 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная,4

11

Поверхностно-активное вещество

Вода

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 252241, кл. С 09 К 7/06, 1964.

2. Овнатанов Г.Т. Вскрытие и обработка пласта. М., "Недра", 1970, S с. 130- 135 (прототип) .