EA034715B1 - Способ изоляции водопритоков в скважине - Google Patents

Способ изоляции водопритоков в скважине Download PDF

Info

Publication number
EA034715B1
EA034715B1 EA201800280A EA201800280A EA034715B1 EA 034715 B1 EA034715 B1 EA 034715B1 EA 201800280 A EA201800280 A EA 201800280A EA 201800280 A EA201800280 A EA 201800280A EA 034715 B1 EA034715 B1 EA 034715B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
well
water
sodium silicate
formation
aqueous solution
Prior art date
Application number
EA201800280A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201800280A1 (ru
Inventor
Багир Алекпер Оглы Сулейманов
Фазиль Гурбан оглы Гасанов
Фазиль Кямал оглы Кязимов
Сабина Джангир кызы Рзаева
Гульнара Дюсеновна Тулешева
Original Assignee
Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг) filed Critical Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг)
Priority to EA201800280A priority Critical patent/EA034715B1/ru
Publication of EA201800280A1 publication Critical patent/EA201800280A1/ru
Publication of EA034715B1 publication Critical patent/EA034715B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/50Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/504Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/506Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/138Plastering the borehole wall; Injecting into the formation

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции водопритоков в скважине. Задача изобретения заключается в увеличении добычи нефти в результате изоляции высокопроницаемых зон и вовлечения в разработку низкопроницаемых нефтяных зон пласта путем применения органических отходов производства. Поставленная задача решается тем, что в способе ограничения водопритока в скважину, включающем закачку в скважину водного раствора силиката натрия, перед закачкой водного раствора силиката натрия в него добавляют молочную сыворотку (МС) при следующем соотношении компонентов, мас.%: силикат натрия 2-8%; молочная сыворотка 10-50%; пресная вода - остальное. Перед закачкой водного раствора силиката натрия с добавкой молочной сыворотки в призабойную зону пласта закачивают оторочку пресной или умягченной морской или пластовой воды.

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции водопритоков в скважине.
Известен способ изоляции водопритока и зоны поглощения, включающий закачку в скважину раствора, содержащего силикат натрия, минеральную кислоту, биополимер и воду [1].
Недостатком этого способа является неэффективность селективной изоляции высокопроницаемых зон пласта.
Известен способ изоляции призабойной зоны пласта, включающий закачку биологически активной среды, состоящий из молочной сыворотки и активного ила, при этом предварительно перед закачкой вводят оторочку, состоящую из активного ила и полиакриламида [2].
Недостатком известного способа является его низкая эффективность в результате постепенного вымывания изолирующего состава при существующих депрессиях в системе пласт-скважина и, как следствие, низкой продолжительности изоляции водопритоков в скважину. Применение дефицитного и дорогостоящего полиакриламида также снижает эффективность способа.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ ограничения водопритока в скважину путем последовательной закачки в скважину водного раствора силиката натрия, разделителя и отвердителя.
Недостатком известного способа является то, что закачанная в качестве отвердителя соляная кислота не позволяет регулировать время гелеобразования. Эффективность способа также снижается в результате неполного смешения в пласте закачанных в скважину компонентов гелеобразующего раствора. С другой стороны взаимодействие HCl с остаточными сульфитами способствует загрязнению нефти серой и, как следствие, усложнению технологического процесса. Кроме этого в результате закачки в качестве отвердителя соляной кислоты происходит интенсивная коррозия промыслового оборудования. Также соляная кислота негативно влияет на здоровье рабочего персонала и окружающую среду.
Задача изобретения заключается в увеличении добычи нефти в результате изоляции высокопроницаемых зон и вовлечения в разработку низкопроницаемых нефтяных участков призабойной зоны пласта путем применения экологически чистых органических отходов производства.
Поставленная задача решается тем, что в способе ограничения водопритока в скважину, включающий закачку в скважину водного раствора силиката натрия, перед закачкой водного раствора силиката натрия в него добавляют молочную сыворотку (МС), при этом концентрацию силиката натрия и молочной сыворотки регулируют в зависимости от температуры на данной глубине призабойной зоны пласта и времени, необходимых для гелеобразования.
Перед закачкой водного раствора силиката натрия с добавкой молочной сыворотки в призабойную зону пласта закачивают оторочку пресной или умягченной морской или пластовой воды.
Для приготовления гелеобразующих составов, с целью изоляции или ограничения водопритока в призабойную зону пласта, были использованы жидкое стекло или силикат натрия (ГОСТ 13078-81), молочная сыворотка (ГОСТ Р 53438-2009) и пресная вода. Для приготовления раствора расчетное количество силиката натрия добавляется к определенному количеству пресной воды и к нему добавляют расчетное количество МС. Раствор смешивают до образования однородной массы.
МС является отходом молочного производства, полученным при переработке молока в творог. Физико-химические свойства молочной сыворотки при 20°C следующие: вязкость 1,324 мПа-с, плотность 1019 кг/м3, рН=4,45. Состав молочной сыворотки показан в табл. 1.
Таблица 1
Компоненты Количество, г/100г
Вода 93,5
Сухие вещества 6,5
В том числе:
лактоза 4,66
белки 0,91
молочный жир 0,37
минеральные вещества 0,50
другие вещества 0,06
Известно, что силикат натрия в кислой и спиртовой среде образует устойчивые гели. МС в своем составе одновременно содержит остатки различных органических кислот и спиртов, которые при взаимодействии с силикатом натрия способствуют образованию устойчивых гелей.
Силикат натрия является солью слабой кремниевой кислоты H2SiO3. Молочные кислоты и другие аминокислоты, входящие в состав МС, по своей кислотности сильнее, чем кремниевая кислота. Поэтому при их взаимодействии происходят химические и микробиологические замещения иона Na+, т.е. могут образоваться аммонийная соль кремниевой кислоты и кремниевая кислота. Эти два компонента стимулируют дальнейший процесс гелеобразования в молочнокислой среде силиката натрия.
Помимо этого МС в своем составе содержит до 5% лактозы. Лактоза относится к дисахаридам, ко- 1 034715 торые в зависимости от рН среды гидролизуются и образуют циклические моносахариды, которые при дальнейшем восстановлении в щелочной среде приводят к образованию алкоголятов. Алкоголятные производные в свою очередь стимулируют процесс гелеобразования. Известно, что для гелеобразования силиката натрия с лактозой в качестве стимулятора добавляют хлорид кальция. А МС богата органическими и неорганическими минеральными солями, т.е. содержит в своем составе катионы Na+, K+, Ca2+, Mg2+ и анионы Cl- и R-COO-, которые являются минеральными добавками. Кроме этого белки, входящие в состав МС, также в свою очередь играют роль коагулянта, т.е. стимулируют процесс гелеобразования.
В случае, когда пластовая вода жесткая, для предотвращения процесса коагуляции при смешении гелеобразующего раствора с жесткой пластовой водой в скважину предварительно закачивают оторочку пресной или умягченной морской или пластовой воды. Водный раствор силиката натрия с добавкой молочной сыворотки продавливают в скважину пресной водой или легкой нефтью. Закачанный гелеобразующий раствор продвигается в высокопроницаемые водоносные каналы и изолирует их, образуя там гель. В результате этого в разработку подключаются ранее не работающие нефтенасыщенные зоны.
При добавке в приготовленный водный раствор Na2SiO3 в качестве инициатора гелеобразования МС в интервале температур 40-90°C можно полностью регулировать время гелеобразования. В зависимости от концентрации силиката натрия и МС время гелеобразования изменяется. Из табл. 2 видно, что при низкой температуре и низких концентрациях МС гелеобразования не наблюдается. При малых концентрациях МС процесс гелеобразования бывает более продолжительный, с увеличением концентрации МС гель образуется за короткое время. В зависимости от пластовых характеристик, используя различные концентрации приготовленных композиций, можно изолировать или ограничить поток воды в призабойной зоне.
Таблица 2
Концентрация Na2SiO3, % Концентрация МС, % Время гелеобразования (в минутах) при температуре
40°С 50°С 60°С 70°С 80°С 90°С
2 10 - - - 662 289 95
20 - - 540 308 118 54
30 - 654 291 156 71 42
40 516 340 190 97 46 25
50 45 32 24 15 8 5
4 10 - - 719 456 242 85
20 - 840 420 293 100 46
30 685 511 298 128 60 45
40 342 286 180 82 38 21
50 100 70 45 26 8 6
6 10 - 812 502 322 251 77
20 556 421 373 216 142 52
30 321 232 209 102 61 38
40 210 164 122 51 22 19
50 НО 86 39 21 7 4
8 10 - 588 411 278 205 81
20 412 319 261 184 121 68
30 285 195 184 92 75 55
40 180 121 87 72 66 46
50 90 55 38 19 10 4
Пример 1. Способ испытан в лабораторных условиях на двухпластовой модели пласта, где проницаемость низкопроницаемого пласта составляла 0,3 мкм, высокопроницаемого 3 мкм. Геометрические размеры модели следующие: длина - 0.8 м, внутренний диаметр - 0.04 м. Модель заполнялась кварцевым песком различной фракции с добавками бентонитовой глины (4%) и карбонатной пыли (12,0%). После этого модель насыщалась пластовой водой и устанавливалось распределение фильтрационного потока R1 (R1=Qb/Qh, где QB, QH - соответственно расходы жидкости в высокопроницаемом и низкопроницаемом пластах. В опыте №1 насыщение пористой среды производилось гидрокарбонатной (щелочной) пластовой водой с рН=8, вторую модель насыщали хлоркальциевой (жесткой) пластовой водой с рН=6, третью модель насыщали пресной водой (по прототипу). Затем на выход моделей (против направления фильтрации воды), при термостатировании 80°C, подавали водный раствор силиката натрия (4%) и МС (20%), в объеме 15% от объема пор и закрывали модели с обеих концов на время гелеобразования. Во вторую модель, насыщенную жесткой пластовой водой для предотвращения ее смешения с гелеобразующей композицией предварительно закачивали оторочку умягченной пластовой воды в объеме 2% от объема пор. По истечении этого времени вход модели соединялся с водой, которой производили насыщение,и вновь устанавливалось распределение фильтрационного потока R2. Результаты экспериментальных исследований показаны в табл. 3.
- 2 034715
Таблица 3
Вода, насыщающая поры модели Рабочие агенты, закачанные в модель Неоднородность фильтрации Улучшение неоднородности фильтрации ((R)-R2)/R))*100 %
До воздействия R» После воздействия r2
1 Щелочная пластовая вода Раствор Na2SiO3+ МС 6,26 0,39 93,8
2 Жесткая пластовая вода умягченная пластовая вода,раствор Na2SiO3+ МС 6,15 0,41 93,3
3 По прототипу (пресная вода) Раствор Na2SiO3, легкая нефть, раствор HCI 6,21 2,3 63,0
Из результатов экспериментальных исследований видно, что блокирование высокопроницаемых зон способствует существенному улучшению неоднородности фильтрации. Из табл. 3 видно, что при закачке предложенного гелеобразующего раствора неоднородность фильтрации улучшается более чем на 93%. В исследованиях по прототипу улучшение неоднородности фильтрации составило 63,0%.
Пример 2. В данном исследовании экспериментально определялась надежность созданного гелевого экрана. Г еометрические размеры линейной модели такие же, как в примере 1. После создания в первой модели пористой среды, состоящей из кварцевого песка, и ее полного насыщения гидрокарбонатной (щелочной) пластовой водой с рН=8, на основе формулы Дарси определялась проницаемость 1,38-10-12 м2. Вторую модель насыщали хлоркальциевой (жесткой) пластовой водой с рН=6, в этом случае проницаемость составила 1,28-10-12 м2. Третью модель насыщали пресной водой (по прототипу), проницаемость составила 1,31-10-12 м2.
Затем на выход моделей (против направления фильтрации воды), при термостатировании 80°C, подавали водный раствор силиката натрия (4%) и МС (20%), в объеме 15% от объема пор и закрывали модели с обоих концов на время гелеобразования. Во вторую модель, насыщенную жесткой пластовой водой для предотвращения ее смешения с гелеобразующей композицией предварительно закачивали оторочку умягченной морской воды в объеме 2% от объема пор. По истечении этого времени вход модели вновь соединяли с водой, которой производили насыщение, и определяли проницаемость пористой среды. Результаты экспериментальных исследований показаны в табл. 4. Для определения надежности блокирующего экрана в него закачивали щелочной раствор (10-%-ный водный раствор NaOH). Через определенный промежуток времени (2 ч) продолжали фильтрацию через пористую среду воды (соответственно через первую модель - щелочную, через вторую - жесткую, а через третью - пресную воду) и вновь определяли проницаемость модели. Отношение проницаемости после закачки щелочного раствора к проницаемости до закачки щелочного раствора (после блокирования предложенным составом) показало, насколько блокирующий экран надежен.
Таблица 4
Вода, насыщающая поры модели Начальная проницаемость, Κι, 10‘12 м2 Рабочие агенты, закачанные в модель Конечная проницаемость модели, К2,10'12 м2 Отношение проницаемостей, к
1 Щелочная пластовая вода 1,38 раствор Na2SiO3+ МС 0,37 1,05
2 Жесткая пластовая вода 1,28 умягченная морская вода, раствор Na2SiO3+ МС 0,33 1,03
3 По прототипу 1,31 раствор Na2SiO3, легкая нефть, раствор НС1 0,65 1,42
Как видно из табл. 3, при закачке в модель предложенного гелеобразующего состава, а следом щелочного раствора (опыт 1 и 2) проницаемость увеличивается максимум на 5%. При закачке известного состава (по прототипу) надежность блокирующего экрана значительно ниже (проницаемость в данном случае увеличивается на 42%). В промысловых условиях способ изоляции водопритоков осуществляется в следующей последовательности. После определения состояния скважины и устранения возможных неполадок определяют необходимые концентрации и объем реагентов. На устье скважины готовят гелеобразующий раствор с рассчитанной концентрацией силиката натрия и МС, устье соединяют с насосным агрегатом. В скважину при необходимости предварительно закачивают оторочку пресной, или умягченной морской или пластовой воды, затем гелеобразующий раствор. Закачанный гелеобразующий раствор продавливают в скважину пресной водой или легкой нефтью.
Литература
1) Патент РФ 1774689, Е21В 33/138, 1996.
2) Патент Азербайджана I 2001 0121, Е21В 43/01, 2001.
3) Патент РФ 2121570, Е21В 43/32; 33/138, 1998.
4) US 4640361

Claims (2)

1. Способ изоляции водопритоков в скважине, включающий закачку в скважину водного раствора силиката натрия, отличающийся тем, что перед закачкой водного раствора силиката натрия в него добавляют молочную сыворотку (МС) при следующем соотношении компонентов, мас.%: силикат натрия 28%; молочная сыворотка 10-50%; пресная вода - остальное.
2. Способ изоляции водопритоков в скважине по п.1, отличающийся тем, что перед закачкой водного раствора силиката натрия с добавкой молочной сыворотки в призабойную зону пласта закачивают оторочку пресной или умягченной морской, или умягченной пластовой воды.
EA201800280A 2018-03-07 2018-03-07 Способ изоляции водопритоков в скважине EA034715B1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201800280A EA034715B1 (ru) 2018-03-07 2018-03-07 Способ изоляции водопритоков в скважине

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201800280A EA034715B1 (ru) 2018-03-07 2018-03-07 Способ изоляции водопритоков в скважине

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201800280A1 EA201800280A1 (ru) 2019-09-30
EA034715B1 true EA034715B1 (ru) 2020-03-12

Family

ID=68000196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201800280A EA034715B1 (ru) 2018-03-07 2018-03-07 Способ изоляции водопритоков в скважине

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA034715B1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099520C1 (ru) * 1995-06-19 1997-12-20 Научно-производственное товарищество с ограниченной ответственностью "Нафта-С" Состав для изоляции водопритока в скважину
RU2121570C1 (ru) * 1997-06-16 1998-11-10 Закрытое акционерное общество "Интойл" Способ ограничения водопритока в скважину
RU2358097C1 (ru) * 2007-12-29 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" Способ разработки нефтяной залежи
US20140345867A1 (en) * 2011-09-29 2014-11-27 Dow Global Technologies Llc Cementing composition comprising anionically- and hydrophobically-modified cellulose ethers and its use

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099520C1 (ru) * 1995-06-19 1997-12-20 Научно-производственное товарищество с ограниченной ответственностью "Нафта-С" Состав для изоляции водопритока в скважину
RU2121570C1 (ru) * 1997-06-16 1998-11-10 Закрытое акционерное общество "Интойл" Способ ограничения водопритока в скважину
RU2358097C1 (ru) * 2007-12-29 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" Способ разработки нефтяной залежи
US20140345867A1 (en) * 2011-09-29 2014-11-27 Dow Global Technologies Llc Cementing composition comprising anionically- and hydrophobically-modified cellulose ethers and its use

Also Published As

Publication number Publication date
EA201800280A1 (ru) 2019-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104629699B (zh) 一种低交联剂用量的耐温耐盐冻胶
RU2581070C1 (ru) Применение титанового коагулянта для обработки обводненного нефтяного пласта
RU2338768C1 (ru) Реагент для изоляции притока пластовых вод
RU2483092C1 (ru) Состав полисахаридного геля для глушения высокотемпературных скважин
RU2249670C2 (ru) Способ изоляции притока пластовых вод в скважинах
RU2661973C2 (ru) Способ выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин и ограничения водопритока в добывающие скважины
EA034715B1 (ru) Способ изоляции водопритоков в скважине
RU2597593C1 (ru) Способ выравнивания профиля приемистости нагнетательных и ограничения водопритока в добывающих скважинах
RU2627502C1 (ru) Способ разработки неоднородного нефтяного пласта с применением полимер-дисперсного состава
JP2014009544A (ja) 止水材の注入方法および止水材の注入装置
RU2599154C1 (ru) Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине (варианты)
RU2396419C1 (ru) Способ изоляции водопритока к добывающим нефтяным скважинам
RU2526039C1 (ru) Состав для изоляции водопритока в скважине
RU2507386C2 (ru) Способ повышения нефтеотдачи трещиноватых и пористых пластов с искусственно созданными трещинами после гидравлического разрыва пласта - грп
RU2536529C1 (ru) Способ селективной изоляции обводненных интервалов нефтяного пласта
RU2224101C2 (ru) Способ изоляции обводненных нефтяных коллекторов
RU2117143C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
RU2114991C1 (ru) Способ изоляции притока пластовых вод
RU2307146C2 (ru) Состав для изоляции обводненных нефтяных коллекторов
RU2627786C1 (ru) Пластичная композиция для изоляции притока пластовых вод в скважине и крепления призабойной зоны пласта и способ ее применения
RU2614997C1 (ru) Способ ограничения водопритока в трещиноватых карбонатных коллекторах
SU1421849A1 (ru) Способ изол ции притока воды в эксплуатационные скважины
RU2157451C2 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
RU2605218C2 (ru) Способ повышения нефтеотдачи трещиноватых, хорошо проницаемых, среднепроницаемых пористых пластов и пластов с искусственно созданными трещинами после гидравлического разрыва пласта-грп
RU2391489C2 (ru) Способ изоляции зоны поглощения пласта

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): AZ RU