Состав для временной селективной изоляции высокопроницаемых пропластков

 

Союз Советских

Социалистических

Рес убп

О П И (,". А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (tij945391

Ф (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 29 12.80 (21) 3226764/22-03 (51)M. Кл. с присоединением заявки М

Е 21 В 43/27

3ЬеударетвапаЯ квинтет

СССР дю делам лзебретениЯ н юткрытвЯ (23) Приоритет (53) УДК 622.245

° 5(088.8) Опубликовано 23. 07. 82. Бюллетень р 27

Дата опубликования описания 23.07.82 (72) Авторы изобретения

А.И. Комисаров и Н.H. Лемешко

Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ

ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ПРОПЛАСТКОВ

Изобретение относится к добыче нефти, в частности к воздействию на призабойную зону пласта кислотами

t или органическими растворителями для интенсификации притока.

Известен состав на водной основе 5 для выравнивания профиля приемистости кислоты в процессе интенсификации притока, содержащий в себе углеводородные смолы, растворимые в нефти, с линейным или циклическим строением молекулы, находящиеся в смеси во взвешенном состоянии. Размеры частиц смолы находятся в пределах от 0,074 до 2,5 мм 51)

К недостаткам известного состава относится то, что образованная в трещинах изоляционная"перегородка из твердых частиц смолы обладает высокой i ,цроницаемостью, что снижает эффективность отклонения кислоты к низкопроницаемым зонам, а также то, что применение углеводородных смол делает невозможным вынос продуктов реакции

2 кислоты с породой пласта, так как процесс удаления смол основан на их растворении в нефти, что требует длительного времени, в течение которого продукты реакции успевают осесть,уплотниться, в связи с чем снижается продуктивность скважины.

Наиболее близким к изобретению является состав для временной селективной изоляции высокопроницаемых пропластков, содержащий вязкий агент и воду, которая, с целью дополнительного повьпвения эффективной вязкости, содержит водорастворимое соединение многовалентного металла и водорастворимый восстанавливающий агент. Дополнительное загущение воды. происходит в пласте за счет восстановления многовалентного металла до более низкой валентности и последующего сшивания молекул загустителя Г21.

Недостатком. этого состава является невозможность контроля его вязкости в пластовых условиях вследст", 94 391

Таблиц а 1

Вязкость, сП

Температура, С

Триэтаноламин

Диэтаноламин

Моноэтаноламин

742

31,3

795

123

9 44

3,48

22,4

25 3

10 5

100

1.95

9 12

8,62

1,61

130

?,5 вие влияния различных факторов (химический состав пластовых флюидов и пород пласта, адсорбция отдельных компонентов состава на породе, высокая температура и т.д.). Процесс дополнительного загущения воды (образование поперечных связей) может начаться или слишком рано (в стволе скважины при высокий температурах), что исключает возможность закачки в пласт кислоты, или слишком поздно, когда закачанная в пласт кислота уже успеет нейтрализоваться, например, вследствие взаимодействия ионов многовалентного металла с компонентами пластовой воды или его адсорбции на породе..

Кроме того, образовавшийся гель невозможно удалить из пласта по окончании кислотной обработки, что, в свою очередь, приводит к невозможности удаления продуктов реакции кисЭтаноламины легко смешиваются с водой в любых соотношениях и поглощают двуокись углерода:

2RNHg+ Н10 + СО 1 (RNHg)gCOg,.

2RqNH + Н10 + СО (RgNHg)g COg, 2RgN + Н О + СО (Rg NH ) СО, где R-(СНпСН ОН) .

До 10 оС эти реакции идут слева направо, т.е. идет процесс насыщения аминоспиртов двуокисью углерода, а лоты с породами пласта. Это отрицательно сказывается на результатах обработки и приводит к вторичному осадкообразованию и дополнительному снижению проницаемости призабойной зоны пласта.

Цель изобретения - повышение эффективности изоляции и улучшение

>в его извлекаемости из пласта.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве вязкого агента он содержит смесь двуокиси углерода и аминоспиртов при следующем соотношении компонентов . вес. ь:

Двуокис:ь углерода 4-24

Аминоспирты 66-91

Вода Остальное

Этаноламины относятся к классу аминоспиртов.

В табл. 1 представлена вязкость этаноламинов. при .повышении температуры более

105"С - справа налево. При этом процес выделения двуокиси углерода не завйсит от давления в системе.

Для изучения вязкости отклоняющего состава, в зависимости от концентрации аминоспиртов, воды и двуокиси углерода были приготовлены 19 смесей (см. табл ° 2).

945391

Концентрация, Смесь

Диэтанол- Триэтаноламин амин

Вода

100

-86

78

« I I»

74

«11»

11»

20

«11»

«11»

100

10

81

«11»

12

77

18

15

100

91

17

82,8 12

«11»

80

«t l»

15.19

Вязкость (сПз) смесей аминоспиртов симости от температуры, представлена с водой и двуокисью углерода, в зави- в табл. 3.

Т а б л и ц а 3

Температура, ОС

Смесь

100 130

3,48 1,95 1,61

5,6 3,1 2,3

9,44

31,3

16 3

5,02 4,0

21,0

Моноэтаноламин

2 62

3 101 (10

Таблица 2

4 Остальное

8 То же

4 Остальное

8 To же

4 Остальное

8 То же

945391

Продолжение табл. 3

Температура, C

Смесь

20

100

130

6,0

8,0

11 5

30,0

9,0

40,0

12,0

17 3

50,0

13,8

17 2

21,0

17.9

21 7

55,5

17,0

20,0

53 5

22,4. 7,5

9,12

19,5

200

340

70,9

61

105

500

160

100

650

96,0

140

630

8,62

10,5

25,3

123

29 4

22,1

286

50,3

60,1

95 8

496

180,8 115,2

180,0 105,2

100,1

722

98,0

720

4 200

5 280

6 391

7 421,9

8 420,0

9 742

10 1600

11 3050

12 6000

13 10000

14 9900,0

15 795

16 2950

17 6890

18 10718

19 10000

Из табл. 2 и 3 видно, что при введении двуокиси углерода в аминоспирт вязкость смесей резко возрастает. Так

45 насыщение триэтиламина двуокисью углерода увеличивает вязкость смеси при

20 С с 795 до 10718 сПз. Это способствует значительному повышению отклоне" ния кислоты или органического растворителя к низкопроницаемым зонам плас50 та. Оптимальное содержание компонентов составляет: для моноэтаноламина .66-74 вес./ и соответственно двуокиси углерода 16-24 вес.3;для диэтаноламина 77-85 вес Ф и соответственно двуокиси углерода 8-16 вес.4, для триэтаноламина 82-87 вес.l и соответ,ственно двуокиси углерода 8- 12 вес.4, Содержание аминоспиртов 66 вес.3 и двуокиси углерода ниже 4 вес.3 незначительно повышает вязкость системы. При введении в состав более

91 вес.Ф аминоспирта или более

24 Bec.) двуокиси углерода не способствует возрастанию вязкости.

При нагревании смесей аминоспиртов, насыщенных двуокисью углерода, до 105РС v выше двуокись углерода начинает выделяться в газообразном состоянии. Поэтому применение данного состава наиболее целесообразно в скважинах с забойными температурами

105 С и выше. При этом перед проведением обработки необходимо охладить

945391

В процессе выдержки кислоты или органического растворителя на реагирование с породой отклоняющая жид- 25 кость, закачанная в пласт, нагревается под воздействием пластовой температуры и из нее выделяется двуокись углерода (см. табл. 4).

Т а 6 л и ц а 4 30

Вещество

Температура начала выделения

СО, ОС

Удельный объем выделившегося, СО, м /MЗ 35

Моноэтаноламин

184

105

Диэтанопамин

106

105

Триэтаноламин

74,5

105

При полном выделении двуокиси углерода из смесей на основе триэтаноламина вязкость ее при 1300С составит уже 8,62 сПз. Жидкость с такой вяз50 костью обладает высокой подвижностью и не оказывает отрицательного влияния на процесс освоения скважины, а выделившийся гаэ (двуокись углерода) при запуске скважины в работу

55 во много раз увеличивает линейную скорость движения жидкости в призабойной зоне. Это способствует улучприэабойную зону пласта до температуры ниже 105ОС, что исключает выделение двуокиси углерода в процессе последующего нагнетания состава в . пласт. Например, путем предварительной прокачки холодной воды с расходом 9 л/с в пласт с температурой

130 С можно в течение 1 ч снизить температуру в призабойной зоне до 80оС.

При закачке смеси двуокиси углерода, аминоспирта и воды после предварительного охлаждения пласта она поступает в наиболее проницаемые зоны пласта, так как вязкость ее при 15

800С составит, например, у триэтаноламина 180,8 сПз (см . табл. 3), а

-закачиваемая за ней кислота или ерганический растворитель, как менее вязкая жидкость, отклонится в низко- щ проницаемые зоны пласта. шению выноса продуктов реакции или растворения из пласта.

Обработки с применением изолирующего состава на основе аминоспирта и двуокиси углерода осуществляются следующими действиями.

Приготавливают смесь аминоспирта, двуокими углерода и воды, охлаждают приэабойную зону, закачивают полученную смесь в скважину. Затем продавливают смесь аминоспирта, двуокиси углерода и воды в пласт кислотой или органическим растворителем.Продавливают кислоту или органический растворитель в пласт.

Пример. Обрабатывается эксплуатационная. скважина глубиной

4500 и, имеющая дебит 460 т/сут, жидкости при обводненности продукции

50/. Забойное давление 540 кгс/см а пластовое давление составляет

560 кгс/см. Объект обработки представлен трещиноватыми известняками толщиной 34 м. Пластовая температура составляет 130 С. Средняя проницаео. мость пласта около 600 мД. В скважину опущен лифт из насосно-компрессорных труб объемом 15 и

Гидродинамическими исследованиями установлено наличие вокруг скважины зоны ухудшенной проницаемости (около

70 мД) толщиной 10 м. Для интенсификации притока нефти из зоны ухудшенной проницаемости неоднократно проводились кислотные обработки, которые, однако, не дали желаемого результата. Вследствие значительной неоднородности проницаемости по толщине пласта кислота поступала в хорошо раздренированные зоны, еще больше увеличивая их проницаемость и, как следствие, повышая обводненность продукции скважины.

Обработку проводят в следующей последовательности.

В емкость заливают 4,1 т триэтаноламина, добавляют 0,30 т воды и затем методом барботирования насыщают эту смесь 600 кгс двуокиси углерода,подключив для этого к емкости с двуокисью углерода. Смесь приготавливается при нормальных условиях.

Обвязывают устье скважины с насосным агрегатом по схеме, обеспечиваю-, . щей закачку в скважину изолирующей смеси, а затем кислоты по насоснокомпрессорным трубам. Охлаждают призабойную зону пласта до 80ОС путем предварительной перекачки холодной

12

Составитель Т. Войтух

Редактор А. Шишкина Техред Ж. Кастелевич Корректор E. Рошко

Заказ 5283/44 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

11 9453 воды с расходом 9 л/с в пласт в течение 1 ч. Прямой циркуляцией закачивают в скважину 5 м полученной смеси, 1 м дегазированной безводной нефти и затем 10 м кислоты. 5

Производительность насосного агрегата при закачке изолирующего состава кислоты в насосно-компрессорные трубы составляет 3 л/с. При достижении изолирующей смесью башмака насос- Ы но-компрессорных труб закрывают задвижку на выкидной линии затрубного пространства и продавливают изолирующий состав и кислоту из насоснокомпрессорных труб в пласт на погло- !5 щение водой в объеме 15 м

При продавке изолирующего состава в пласт производительность насосного агрегата составляет 3 л/с .После задавки в пласт изолирующего сос- 2о тава производительность насосного агрегата увеличивают до 5 л/с.

Закрывают задвижку на выкидной, линии трубного пространства и оставляют скважину закрытой на 1 ч для реа-zs гирования.

Запускают скважину в работу.

Процесс обработки скважины предлагаемым составом и последующей закачкой органического растворителя зв производится аналогично описанному.

Таким образом, применение изолирующего состава позволит более эффективно проводить обработки за счет того, что аминоспирт с двуокисью углерода, как вязкая система, в процессе нагнетания ее в пласт дренируется в наиболее раскрытые трещины, временно изолируя их, направляя кислоту или органические растворитепи в низкопроницаемые зоны пласта.

Проведенная таким составом обработка позволяет выравнять профиль притока жидкости и получить за счет этого дополнительно до 1000 т нефти, а экономический эффект при этом составит порядка 10 тыс. руб. в расчете на одну скважину в год.

Формула изобретения

М

Состав для временной селективной изоляции высокопроницаемых пропластков, включающий вязкий агент и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности изоЛяции и улучшения его извлекаемости из пласта, в качестве вязкого агента он содержит смесь двуокиси углерода и аминоспиртов при следующем

I соотношении компонентов, вес.l:

Двуокись углерода 4-24

Аминоапирты 66-91

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3724549, кл. 166-282, опублик. 1973.

2. Патент США У 4169797 кл..252-8.55С, опублик. 1979 (прото тип)