RU2075590C1

RU2075590C1 - Method for selective isolation of high-permeable intervals in well

Info

Publication number: RU2075590C1
Application number: RU96115903A
Authority: RU
Inventors: Азат Халилович Мирзаджанзаде; Азизага Ханбаба Шахвердиев; Фирдаус Хуснутдинович Галеев; Илья Эммануилович Мандрик; Гейлани Минхадж Панахов; Багир Алекпер Сулейманов; Эльдар Мехти Аббасов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Интойл"
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 1997-03-20

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: method implies successive pumping of polymer water solutions and muriatic acid, and pumped between them is separator. Used as polymer water solution is 0.1-1.0% water solution of copolymer - product of hydrolysis of polyacrylonitrile which represents partially hydrolyzed polyacrylonitrile with rate of hydrolysis equal to 65%. Used as separator is light petroleum. Pumping of polymer water solution is carried out at pressure below threshold pressure differential at which low-permeable interval starts passing liquid through itself, and water solution of muriatic acid does this at pressure above aforesaid threshold pressure differential. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к добыче нефти и газа, в частности, к изоляции высокопроницаемых интервалов добывающих и нагнетательных скважин. The invention relates to the production of oil and gas, in particular, to the isolation of highly permeable intervals of producing and injection wells.

Известен способ изоляции притока воды в скважину, включающий последовательную закачку водного раствора полиакриламида и сшивающего агента [1]
Известный способ имеет низкую эффективность, связанную с тем, что после подачи сшивающего агента в призабойной зоне не происходит равномерного его смешения с предварительно закачанным водным раствором полиакриламида. В результате прочность и устойчивость созданного барьера снижается, и он быстро размывается потоком фильтрующейся жидкости. Применение дефицитных и дорогостоящих полиакриламида и бихромата калия также снижает эффективность способа.A known method of isolating the influx of water into a well, comprising sequentially injecting an aqueous solution of polyacrylamide and a crosslinking agent [1]
The known method has low efficiency, due to the fact that after supplying a crosslinking agent in the bottomhole zone, it does not mix uniformly with a pre-injected aqueous solution of polyacrylamide. As a result, the strength and stability of the created barrier is reduced, and it is quickly eroded by the flow of the filtered fluid. The use of scarce and expensive polyacrylamide and potassium dichromate also reduces the effectiveness of the method.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ селективной изоляции высокопроницаемых интервалов в скважине, включающий последовательную закачку в скважину водного раствора полимера и водного раствора соляной кислоты [2] При этом в результате предварительной закачки водного раствора полимера в призабойную зону скважины за счет его вязко-упругих свойств он поступает не только в высокопроницаемые водоносные, но и в низкопроницаемые нефтегазоносные интервалы. Соляная кислота после закачки вступает в реакцию с полимерным раствором, что приводит к интенсивному осадкообразованию. В результате селективность способа нарушается, и вместе с водоносными интервалами блокируются также и нефтеносные. Помимо этого к недостаткам прототипа относится то, что ввиду отсутствия разделителя в процессе закачки в стволе скважины происходит перемешивание водных растворов полимера и соляной кислоты. Это приводит к выпадению осадка в стволе скважины и перекрытию продуктивного интервала. Closest to the proposed invention is a method for the selective isolation of highly permeable intervals in the well, comprising sequentially injecting into the well an aqueous polymer solution and an aqueous hydrochloric acid solution [2] Moreover, as a result of preliminary injection of an aqueous polymer solution into the bottomhole zone of the well due to its viscoelastic properties it enters not only in highly permeable aquifers, but also in low permeable oil and gas bearing intervals. After injection, hydrochloric acid reacts with a polymer solution, which leads to intense sedimentation. As a result, the selectivity of the method is impaired, and oil-bearing ones are also blocked along with the aquifers. In addition to the disadvantages of the prototype is the fact that due to the lack of a separator during the injection process in the wellbore, mixing of aqueous polymer and hydrochloric acid solutions occurs. This leads to precipitation in the wellbore and overlap of the production interval.

Кроме того, к недостаткам способа относится применение дорогостоящего и дефицитного полимера полиметилметакрилата, модифицированного моноэтаноламином. In addition, the disadvantages of the method include the use of an expensive and scarce polymer of polymethyl methacrylate modified with monoethanolamine.

Таким образом, известный способ имеет низкую эффективность, связанную с нарушением селективности блокирования высокопроницаемых интервалов, смешением закачиваемых растворов в стволе скважины и использованием дефицитных и дорогостоящих реагентов. Thus, the known method has low efficiency associated with the violation of the selectivity of blocking highly permeable intervals, mixing injected solutions in the wellbore and the use of scarce and expensive reagents.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции путем увеличения селективности блокирования высокопроницаемых интервалов при одновременном увеличении проницаемости низкопроницаемых интервалов и исключении перемешивания закачиваемых растворов в стволе скважины. The aim of the invention is to increase the efficiency of isolation by increasing the selectivity of blocking high-permeability intervals while increasing the permeability of low-permeability intervals and eliminating the mixing of injected solutions in the wellbore.

Цель достигается тем, что в способе, включающем закачку в скважину водного раствора полимера и водного раствора соляной кислоты, перед закачкой водного раствора соляной кислоты в скважину закачивают разделитель, а в качестве полимера используют 0,4-1,0% -ный водный раствор синтетического анионоактивного бифункционального сополимера Иономер ВО-65 при следующем соотношении, мас. водный раствор полимера Иономер ВО-65 40; разделитель 10; водный раствор соляной кислоты 50. The goal is achieved in that in a method comprising injecting an aqueous polymer solution and an aqueous hydrochloric acid solution into a well, a separator is injected into the well before injecting an aqueous hydrochloric acid solution, and a 0.4-1.0% aqueous synthetic solution is used as the polymer anionic bifunctional copolymer Ionomer VO-65 in the following ratio, wt. aqueous polymer solution Ionomer VO-65 40; delimiter 10; aqueous hydrochloric acid 50.

Кроме того, в качестве разделителя используют легкую нефть, а закачку водного раствора полимера ведут ниже порогового перепада давления, при котором низкопроницаемый интервал начинает пропускать жидкость, а водного раствора соляной кислоты выше порогового перепада давления. In addition, light oil is used as a separator, and the injection of an aqueous polymer solution is carried out below a threshold pressure drop, at which a low-permeability interval starts to pass through the liquid, and the aqueous hydrochloric acid solution is above a threshold pressure drop.

Таким образом, обеспечивается поступление водного раствора полимера в высокопроницаемый пласт, а водного раствора соляной кислоты (осадитель) как в низко-, так и в высокопроницаемый интервал. В результате смешения водных растворов полимера и соляной кислоты в высокопроницаемом интервале выпадает блокирующий его нерастворимый в воде осадок. Кроме того, поступление водного раствора соляной кислоты в низкопроницаемый пласт обеспечивает увеличение его проницаемости за счет растворения глин и карбонатов, всегда присутствующих в реальных нефтяных пластах. Разделитель (легкая нефть) предотвращает смешение водных растворов полимера и соляной кислоты в стволе скважины. Thus, an aqueous polymer solution is supplied to a highly permeable formation, and an aqueous hydrochloric acid solution (precipitant) in both the low and high permeability intervals. As a result of mixing aqueous solutions of the polymer and hydrochloric acid in a highly permeable interval, a precipitate of water-insoluble blocking it precipitates. In addition, the entry of an aqueous solution of hydrochloric acid into a low-permeability formation provides an increase in its permeability due to the dissolution of clays and carbonates, which are always present in real oil formations. The separator (light oil) prevents the mixing of aqueous polymer solutions and hydrochloric acid in the wellbore.

В качестве полимера в способе используют доступный и сравнительно дешевый водный раствор синтетического анионоактивного бифункционального сополимера Иономер ВО-65, гидролиза полиакрилонитрила (ПАН). As the polymer in the method, an affordable and relatively cheap aqueous solution of the synthetic anionic bifunctional copolymer Ionomer VO-65, hydrolysis of polyacrylonitrile (PAN) is used.

Полимер Иономер ВО-65 серийно выпускается АзНИИОЛЕФИНом и имеет следующие физико-химические характеристики: процентное содержание активной массы (полимера) в товарном продукте 6 мас. плотность товарного продукта 1050 кг/м³; вязкость 1,0% -ного водного раствора 25 мПа•с; рН 1,0%-ного водного раствора 9,5; растворимость в воде полная.The Ionomer VO-65 polymer is commercially available by AzNIIOLEFIN and has the following physicochemical characteristics: the percentage of active mass (polymer) in a marketable product is 6 wt. the density of the commercial product 1050 kg / m ³ ; the viscosity of a 1.0% aqueous solution of 25 MPa • s; pH of a 1.0% aqueous solution of 9.5; complete solubility in water.

Способ проверен в лабораторных условиях на водонасыщенной двухпластовой модели. Проницаемость низкопроницаемого пласта составляла 0,1 мкм², высокопроницаемого 1 мкм². Длина моделей составляла 0,5 м, диаметр - 0,03 м. Пористая Среда была представлена кварцевым песком различной фракции с добавками глины монтмориллонитовой группы (8%) и карбонатной пыли (4%). На первом этапе опытов в модель подавалась вода, устанавливалось распределение фильтрационного потока R (R Q_в/Q_н, где Q_в, Q_н - соответственно расходы воды в высокопроницаемом и низкопроницаемом пластах) и определялся пороговый перепад давления, при котором начинается фильтрация в низкопроницаемом пласте. На втором этапе эксперимента в модель закачивали последовательно: водный раствор Иономера ВО-65 различных концентраций (при перепаде давления ниже порогового), легкую нефть (разделитель) и водный раствор соляной кислоты (осадитель) различных концентраций при перепаде давления выше порогового. Для возможности сравнения результатов также были проведены эксперименты, в которых закачка водных растворов полимера и соляной кислоты осуществлялись при одинаковом перепаде давления. Общий объем растворов реагентов не превышал 0,3 объема пор пласта. Оценка эффекта производилась по безразмерному параметру распределения R. Результаты приведены в таблице.The method was tested in laboratory conditions on a water-saturated two-layer model. The permeability of the low permeability formation was 0.1 μm ² , highly permeable 1 μm ² . The length of the models was 0.5 m, and the diameter was 0.03 m. The Porous Medium was represented by quartz sand of various fractions with the addition of clay of the montmorillonite group (8%) and carbonate dust (4%). At the first stage of the experiments, water was supplied to the model, the distribution of the filtration flow R was established (RQ _in / Q _n , where Q _in , Q _n are the water flow rates in the high permeability and low permeability layers, respectively) and the threshold pressure drop was determined at which the filtration in the low permeability layer begins . At the second stage of the experiment, the model was pumped sequentially: an aqueous solution of Ionomer VO-65 of various concentrations (with a pressure drop below the threshold), light oil (separator) and an aqueous solution of hydrochloric acid (precipitant) of various concentrations with a pressure drop above the threshold. In order to be able to compare the results, experiments were also carried out in which aqueous solutions of the polymer and hydrochloric acid were injected at the same pressure drop. The total volume of reagent solutions did not exceed 0.3 pore volume of the formation. The effect was estimated by the dimensionless distribution parameter R. The results are shown in the table.

Как видно из приведенных данных, применение способа позволяет существенно увеличить поступление жидкости в низкопроницаемый пласт. Сравнение показывает, что эффективность способа превышает эффективность прототипа в диапазоне концентраций Иономера ВО-65 0,4-1,0% и при использовании 10%-ного водного раствора соляной кислоты. При этом соотношение закачиваемых объемов компонентов следующее, водный раствор Иономера ВО-65 40% легкая нефть (разделитель) 10% водный раствор соляной кислоты (осадитель) 50%
Процесс на скважинах осуществляют в следующей последовательности. По данным геофизических или гидродинамических исследований определяют перепад давлений, при котором начинается фильтрация в низкопроницаемый пропласток. Поднимают подземное оборудование, обследуют состояние забоя скважины, при наличии песчаной пробки производят промывку. После определения глубины забоя, статистического уровня жидкости. поглотительной способности в скважину спускают насосно-компрессорные трубы (НКТ). Устье скважины соединяют с насосным агрегатом (например, ЦА-320). Производят опрессовку нагнетательной линии на максимально допустимую величину давления в соответствии с технической характеристикой эксплуатационной колонны.As can be seen from the above data, the application of the method can significantly increase the flow of fluid into the low permeability formation. The comparison shows that the effectiveness of the method exceeds the effectiveness of the prototype in the concentration range of the Ionomer VO-65 0.4-1.0% and when using a 10% aqueous solution of hydrochloric acid. The ratio of the injected volumes of the components is as follows, an aqueous solution of Ionomer VO-65 40% light oil (separator) 10% aqueous solution of hydrochloric acid (precipitant) 50%
The process in the wells is carried out in the following sequence. According to geophysical or hydrodynamic studies, the pressure drop is determined at which the filtration begins in the low-permeability interlayer. They raise underground equipment, examine the state of the bottom of the well, and in the presence of a sand plug, rinse. After determining the depth of the face, the statistical liquid level. absorbing ability into the well lowered tubing (tubing). The wellhead is connected to a pump unit (for example, CA-320). They pressurize the discharge line to the maximum allowable pressure value in accordance with the technical characteristics of the production string.

После проверки наземных коммуникаций на герметичность в скважину последовательно закачивают 0,4-1,0% -ный раствор Иономера ВО-65, легкую нефть (разделитель) и 10%-ный водный раствор соляной кислоты (осадитель). При этом до достижения разделителя верхних отверстий фильтра закачка ведется ниже порогового перепада давления, а затем выше порогового перепада давления. После продавки реагентов в призабойную зону скважину оставляют в состоянии покоя на 20 ч. При перемешивании реагентов в высокопроницаемом интервале образуется блокирующий тампон. Вместе с тем поступление водного раствора соляной кислоты в низкопроницаемый пласт обеспечивает увеличение его проницаемости. After checking the ground communications for leaks, a 0.4-1.0% solution of IONomer VO-65, light oil (separator) and 10% aqueous solution of hydrochloric acid (precipitant) are sequentially pumped into the well. In this case, until the separator of the upper holes of the filter is reached, injection is carried out below the threshold pressure drop, and then above the threshold pressure drop. After the reagents are pushed into the bottom-hole zone, the well is left at rest for 20 hours. When the reagents are mixed in a highly permeable interval, a blocking swab is formed. At the same time, the entry of an aqueous solution of hydrochloric acid into the low permeability layer provides an increase in its permeability.

Предложенное изобретение существенно отличается от существующих тем, что наряду с эффективным блокированием высокопроницаемого интервала увеличивается проницаемость низкопроницаемого интервала, а наличие разделителя (легкая нефть) исключает преждевременное смешение закачиваемых растворов в стволе скважины. The proposed invention differs significantly from the existing ones in that, along with effective blocking of the high-permeability interval, the permeability of the low-permeability interval increases, and the presence of a separator (light oil) eliminates premature mixing of injected solutions in the wellbore.

Эффект от применения данного способа получается за счет увеличения селективности блокирования высокопроницаемого интервала и повышения проницаемости низкопроницаемого интервала, а также за счет замены дорогостоящего и дефицитного полиметилметакрилата, модифицированного моноэтаноламином доступным и сравнительно дешевым полимером Иономер ВО-65. Вследствие этого обеспечивается вступление в работу низкопроницаемого интервала и, как следствие, увеличение добычи нефти, сокращение обводненности продукции и увеличение межремонтного периода работы скважины. The effect of using this method is obtained by increasing the selectivity of blocking the high permeability interval and increasing the permeability of the low permeability interval, as well as by replacing the expensive and scarce polymethyl methacrylate modified with monoethanolamine with the affordable and relatively cheap polymer Ionomer VO-65. As a result, the low-permeability interval comes into operation and, as a result, an increase in oil production, a reduction in water cut, and an increase in the overhaul period of a well.

Claims

1. A method for selectively isolating highly permeable intervals in a well, comprising sequentially injecting an aqueous polymer solution and an aqueous hydrochloric acid solution into the well, characterized in that a separator is additionally pumped into the well before the aqueous hydrochloric acid solution is injected, and 0.4 is used as an aqueous polymer solution 1.0% aqueous solution of the synthetic anionic bifunctional copolymer "Ionomer VO-65", which is a product of the hydrolysis of polyacrylonitrile, partially containing hydrolysis polyacrylonitrile with a degree of hydrolysis of 65% in the following ratio of reagents injected into the well, wt.

0.4 1.0% aqueous solution of the copolymer "Ionomer VO-65" 40
Separator 10
Aqueous solution of hydrochloric acid 50
2. The method according to claim 1, characterized in that the said aqueous solution of the "Ionomer VO-65" copolymer is pumped into the well at a pressure below the threshold pressure drop, at which the low-permeability interval begins to let fluid through it, and the aqueous solution of hydrochloric acid at a pressure above specified threshold pressure drop.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that light oil is used as a separator.