RU1838597C - Способ обработки призабойной зоны пласта - Google Patents

Abstract

j Использование: в нефтегазодобываю- щей; промышленности дл  обработки приза- боймой зоны пласта. Цель: повышение эффективности обработки терригенных отложений на больших глубинах за счет предварительного повышени  проницаемости призабойной зоны. Сущность изобретени : перед закачиванием глинокмслотного раствора (ГКР) в призабойную зону пласта закачивают щелочно-метанольную ванну (ШМВ). После окончани  реагировани  ШМВ с породой коллектора ее продукты реакции проталкивают дальше в пласт, а на ее место закачивают ГКР, после реагировани  которого производ т глубокое оттеснение ГКР и его продукты реакции с горными породами пласта и скважину ввод т в эксплуатацию . ГКР имеет следующий состав, мае. %: 40%-ный раствор плавиковой кислоты 5-10. катапин КИ-1 0,4-1,0; сульфанол 0.1-0,3; сульфит натри  0.05-0.2; 20%-ный раствор сол ной кислоты остальное, при соотношении компонентов в щелочно-мета- нольной ванне, мае. %: 10-40%-ной концентрации гидроксиды щелочных металлов 5-10, эмульгатор - стабилизатор ЭС-2 3-5, метанол 1-3, углеводородный растворитель остальное. И

Description

Изобретение относитс  к нефтегазодо- бывающей промышленности и может быть использовано при обработке призабойной зоны пласта.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности обработки терригенных отложений на боль.ших глубинах за счет предварительного повышени  проницаемости призабойной зоны.

Это достигаетс  тем, что в способе обработки призабойной зоны пласта, включающем закачивание в пласт г инокислотного раствора, выдержку его дл  реагировани  с породами пласта, удаление продуктов реакции из пласта и введение скважины в эксплуатацию , перед закачиванием глинокислотного раствора в призабойной зоне устанавливают щелочно-метанольную

ванну, после окончани  реагировани  которой продукты реакции закачивают дальше а пласт, а на ее место закачивают глинокис- лотный раствор, а после реагировани  глинокислотного раствора производ т глубокое оттеснение его продуктов реакции и скважину ввод т в эксплуатацию, при этом в глинокислотком растворе выдерживают следующее соотношение компонентов, мае. %:

40%-ный раствор плавиковой кислоты10-30 Каталин КИ-1 0,4-1,0 Сульфанол 0,1-0,3 Сульфит натри  0.05-0,2 Сол на  кислота 27%-ной концентрации Остальное,

С Сл 00

с  о VI

w

при соотношении компонентов в щелочно- метанольной ванне, мае. %: Гидроксиды щелочных металлов 10-40%-ной концентрации5-10 Эмульгатор-стабилизатор ЭС-2 3-5 Метанол 1-3 Углеводородный растворитель Остальное, а в качестве углеводородного растворител  примен ют конденсат, легкую нефть, дизельное топливо или керосин,

Способ осуществл ют следующим образом .

Предварительно определ ют приемистость обрабатываемого пласта, как правило , она не превышает 10 м3 в 1 сут. После этого подготавливают состав щелочно-ме- танольной ванны из расчета, мае. %: 10-40% гидроксидэ щелочных металлов. 10-30 Эмульгатор-стабилизатор ЭС-2 3-5 Метанол 1-3 Углеводородный растворитель Остальное В качестве последнего берут конденсат, легкую нефть, дизельное топливо или керосин . Количество щелочной ванны берут из расчета 80-120 л на 1 м перфорации (т.е. во много раз меньше, чем в известном способе глинокислотного раствора). Этот состав закачивают по лифтовой колонне в призабой- ную зону и задавливают в продуктивный пласт дл  реагировани .

Данный состав оказывает следующее действие на состо ние горных пород продуктивного пласта.

Так как в углеводородном растворителе (да и в нефти пласта) всегда есть нафтеновые кислоты, то в результате взаимодействи  гидррксидов щелочных металлов образуютс  соли нафтеновых кислот,  вл ющихс  поверхностно-активными веществами . Эти ПАВ очень активные диспергаторы и одновременно снижают ад- гезию частиц к металлу и горным породам. Поэтому происходит нарушение глинистых, парафинистых и др. корочек, покрывающих перфорационные каналы и поры пласта. Как результат, увеличиваетс  приемистость пласта.

В процессе воздействи  гидроксидов металла на метанол образуютс  алкогал та, значительно (по сравнению с метанолом) снижающие межфазное нат жение сква- жинной жидкости (до 8-10 эрг/м2 и больше). Это освобождает значительную часть св занной воды, наход щейс  в мелких порах пласта.

0

Таким образом, нарушение корочки на пристенной части пласта, растворение ас- фальтенов, парафина, смолистых и др. веществ , освобождение св занной воды, - все это приводит к улучшению проницаемо- сти пласта.

Атак как примен етс  концентрированный раствор гидроксида металла, причем скорость его реакции с горными породами невысока , то это увеличивает глубину обработки пласта.

При нахождении гидроксида щелочного металла в пласте происходит его реакци  с кварцевым материалом по такой схеме

2 NaOH + SI02 - №28103 + Н20.

В результате этого разрушаетс  каркас породы и расшир ютс  каналы, в который закачан названный состав. Частицы породы , оставшиес  в несв занном состо нии, диспергируют в состав и при дальнейшем прокачивании ванны прокачиваютс  в глубь пласта, очища  тем самым призабойную зону его. Использование эмульгатора-стабилизатора ЭС-2 обеспечивает стабильность действи  состава.

Так как скорость реакции состава с породами пласта невысока , то его оставл ют дл  реагировани  в пласте на 24-48 ч (в зависимости от свойств пород пласта, его состава, температуры и пр.). Этот состав

5

0

5

0

5

0

5

0

5

почти не оказывает вредного действи  на лифтовую колонну (по сравнению с глино- кислотным раствором) и на эксплуатационную колонну,

После окончани  реагировани  (как правило, за это врем  приемистость скважины или по вл етс , если ее не было совсем , или увеличиваетс  в 3-8 раз и становитс  приемлемой, чтобы закачать глинокислотный раствор) щелочно-мета- нольную ванну и содержащиес  в ней продукты реакции закачивают дальше в пласт, а на ее место закачивают глинокислотный раствор следующего состава, мае. %: 40%-ный раствор плавиковой кислоты10-30 Каталин КИ-1 0,4-1,0 Сульфанол 0,1-0,3 Сульфит натри  0,05-0.2 Сол на  кислота 27%-ной концентрации Остальное Закачивание производ т также по лифтовой колонне. Между щелочно-метаноль- ной ванной и глинокислотным раствором в скважине наход тс  или нефть (при нефт ной скважине, хот  в р де случаев может быть и пластова  вода при этом) или пластова  вода (в нагнетательных скважинах). В процессе закачивани  глинокислотного раствора вс  жидкость, содержаща с  в лифтовой колонне и ниже ее до пласта, закачиваетс  в пласт. При этом щелочно-метаноль- на  ванна оттесн етс  дальше от призабойной части в глубь пласта (вместе с продуктами реакции). Закаченный в приза- бойную зону глинокислотный раствор оставл етс  на реагирование на 0,5-2 ч (так как скорость реакции очень высока  и чтобы не вызвать чрезмерного разрушени  приствольной зоны пласта. Глинокислотного раствора берут из расчета 100-200 л на 1 м перфорации.

Закаченный в пласт глинокислотный раствор оказывает следующее действие на продуктивный пласт.

В растворе катапин КИ-1 выполн ет роль ингибитора коррозии. Вместо него можно применить и другой, соответствующий скважинным услови м ингибитор. Сульфанол играет роль ПАВ: понижает силы поверхностного нат жени  и др. Сульфит натри  играет роль замедлител  реакции, чтобы доставить в пласт более активную кислоту и повысить степень охвата (вернее глубину воздействи ) пласта.

Так как примен етс  высококонцентрированный раствор кислот HF и HCI, то увеличиваетс  площадь охвата пласта обработкой. При этом воздействию подвергаютс  как близрасположенные, так и удаленные зоны пласта. Увеличиваетс  период нейтрализации кислот, т.е. можно увеличить эффективную глубину применени  (до 4000-5000) м с температурой на забое 130°С и больше. .

Так как HF  вл етс  более активным, то он в основном вступает в хим. реакции с горными породами (с 5Ю2 и др.). HCI остаетс  в большей части неизрасходованной, поддержива  низкий рН и способству  удержанию продуктов реакции в растворе.

Происход т следующие реакции: . Si02 + 4HF 2H20 + SiF4;

H4Al2Sl20g + 14HF + 2SiF4 + 9H20, , Эти реакции приведены при реакции плавиковой кислоты с кварцем и каолином. Перва  реакци  протекает не очень быстро и не вносит основного вли ни  на эффект обработки. Втора  реакци   вл етс  наиболее важной. Образующийс  в результате приведенных реакций фтористый кремний реагирует с водой по такой схеме

2SIF4 + 4Н20 Si(OH)4 + 2H2S iF6 .

Применение HCI высокой концентрации позвол ет избежать образовани  студнеобразного гел  Si(OH)4 и тем самым избежать искусственной закупорки порово- го пространства пласта.

Кроме названных, протекают и другие реакции, в том числе и така :

6 3SIF4 + 3H20-2H2SIF6 + H2SI03.

Сол на  кислота предотвращает выпадению в осадок НгЗЮз.

Р д соединений, содержащихс  в породе пласта HCJ переводит в растворимое со- 5 сто ние, например , образованный при реакции с HF

AIF3 + 3HCf + 3HF. AlCIs  вл етс  хорошо растворимой. Кроме того, происходит реакци  с гид- 10 роокисью железа (которые в основном и  вл ютс  причиной закупоривани  фильтрационных каналов призабойной зоны нагнетательных скважин):

Рё(ОН)з + 3HF - FeF3 + ЗН20; 5 Fe(OH)3-t-3Ha FeCl3 + 3H20.

Растворы солей железа растворимые и при прокачивании будут удалены. Глинокислотный раствор вызывает активную диспер- гацию асфальтосмолистых веществ и 0 парафина, что позвол ет в последующем их удалить при циркул ции раствора из призабойной зоны пласта.

После окончани  реагировани  глино- кислотного раствора производ т глубокое 5 оттеснение его продуктов реакции в глубь пласта форсированным закачиванием в него нескольких объемов скважины нефти или пластовой воды (дл  нефт ной - нефти, дл  нагнетательной - нефти или пластовой во- 0 ды).

Пример, Способ примен ли на скважи-. не N 11 Анастасьевского месторождени . Данные по скважине: эксплуатационна  колонна 0 139,7 х 146 мм спущена на 4971 м: 5 интервал перфорации - 4446 - 4487, всего 41 м; забойна  температура - 143°С; способ экс- плуатации - газлифтный.

Дебит 4 т в 1 сут, вода в продукции отсутствует. Снижение притока вызвано 0 блокированием призабойной зоны водо- нефт ной эмульсией.

Вначале приготовили 3 м3 щелочно-ме- танольного раствора с содержанием едкого натра 30%-ной концентрации 30%, эмульга- 5 тора-стабилизатора ЭС-2 5%, метанола 2,5% и остальное - конденсат. Скважину промыли чистой нефтью и определили приемистость . Она составила 11 м3 в сутки при давлении 200 кгс/см2. После этого по лиф- 0 товой колонне 0 73 мм закачали при давлении 200 кгс/см2 в продуктивный пласт щелочнометанольный раствор и оставили на 48 ч дл  реагировани . После окончани  реагировани  закачали в пласт 15м нефти. 5 При этом давление снизилось до 50 кгс/см2 (т.е. в 4 раза). На место удаленной ванны в пласт закачали б м Глинокислотного раствора следующего состава: 40%-ного раствора плавиковой кислоты 10%, катапина

1%, сульфанола 0,3%, сульфита натри  0,15% и остальное сол на  кислота 27%- ной концентрации. Скважину оставили на 2 ч дл  реагировани  под давлением 40 кгс/см.. После этого в скважину закачали форсированно 30 м3 нефти и скважину пустили в эксплуатацию с помощью газлифта. Дебит скважины после обработки составил 150 т/сутки при обводненности 4%. Эффект продолжаетс  14 мес.

Преимущества предлагаемого способа. По сравнению с прототипом значительно повышаетс  эффективность обработки терригенных отложений на больших глубинах с содержанием карбонатных не более 5%. Сокращаетс  более чем в 5 раз расход химреагентов, в особенности кислоты. Снижаетс  в несколько раз опасность корроди- ровэни  от кислоты до аварийного состо ни . Из 21 скважины, обработанной с применением предложенного способа, не было ни одного случа  разрушени  лифтовых колонн, в то врем  как при применении способа - прототипа аварии происходили на каждой 9-й скважине.

Если кратко подытожить, за счет чего достигаетс  высока  эффективность способа , то можно так сформулировать.

При установке щелочно-метанольной ванны достигаетс  предварительна  очистка призабойной зоны пласта: разрушаютс  корочки глины, смол и пр.. освобождаетс  св занна  в порах вода, раствор етс  некоторое , количество силикатов, смол, парафинов и т.д. Это существенно повышает проницаемость обрабатываемого пласта и подготавливает базу дл  плодотворной работы глинокислотного раствора. Так как в растворе высока  концентраци  плавиковой и сол ной кислот, то эффект кратно повышаетс  от реагировани  с породами пласта. Это не предотвращает закупорку пор пласта продуктами реакции, которые при малых концентраци х кислот выпадают в осадок. Глубокое оттеснение продуктов реакции и ванны и раствора исключает засорение приствольной зоны пласта. Это также исключает вредное воздействие продуктов реакции и реактивов, вход щих в

Claims (1)

1. Званну и глинокислотный раствор, в случае их откачки по стволу скважины. Так как при глубоком оттеснении вс  реакционна  способность расходуетс  в пласте, то при откачивании продуктов реакции в этом случае вместе с нефтью вредное вли ние будет минимальным . В нагнетательных скважинах вредного вли ни  не будет совсем, так как продукты реакции будут закачены в наиболее дренированные участки, т.е. они сыгра- ют свою положительную роль в этом случае. Формула изобретени  Способ обработки призабойной зоны пласта, включающий закачку в пласт глино- кислого раствора, выдержку его дл  реаги- ровэни  с породами пласта и введение скважины в эксплуатацию, отличающийс  тем, что перед закачкой глинокислотного раствора в призабойную зону закачивают щелочно-метанольный раствор до образовани  в ней щелочно-метанольной ванны с последующей выдержкой ее дл  реагировани  с породами пласта, после чего продукты ее реакции закачивают дальше в пласт, а на ее место закачивают глинокис- латный раствор, после реагировани  глинокислотного раствора производ т глубокое оттеснение его продуктов реакции в пласт и скважину ввод т в эксплуатацию, при этом в глинокислотном растворе содержит ком- прненты при следующем соотношении, мае. %:

   40%-ный раствор плавиковой кислоты5-10 Каталин КИ-1 0,4-1,0 Сульфанол 0.1-0.3 Сульфит натри  0.05-0,2 27%-ный раствор сол ной кислоты Остальное, при соотношении компонентов в щелочно- метанольной ванне, мае. %: гидрок сиды щелочных металлов 10-40%-ной концентрации 5,0-10,0 Эмульгатор-стабилизатор ЭС-2 3,0-5.0 Метанол 1,0-3, Углеводородный растворитель Остальное.