RU2203919C2

RU2203919C2 - Well killing fluid

Info

Publication number: RU2203919C2
Application number: RU2000133203/03A
Authority: RU
Inventors: В.П. Овчинников; хирев В.И. В; В.И. Вяхирев; В.Ф. Сорокин; А.А. Фролов; П.В. Овчинников; Н.А. Аксенова; В.В. Салтыков; С.А. Уросов; кин В.В. Подшиб; В.В. Подшибякин; В.Г. Татауров
Original assignee: Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2003-05-10

Abstract

FIELD: oil and gas production. SUBSTANCE: fluid is composed of, wt %: starch 1.0-2.0, caustic soda 0.04-0.16, surfactant (additionally) 0.05-0.1, sodium metasilicate (additionally) 0.2-1.2, urea perhydrate 0.07- 0.1, potassium chloride 3.0, and water - the rest. EFFECT: reduced filtration characteristics and minimized effect on permeability on formation bottom zone. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области заканчивания скважин, в частности к составам растворов на водной основе, применяемым при глушении скважин. The invention relates to the field of well completion, in particular to compositions of water-based solutions used for killing wells.

Сохранение фильтрационно-емкостных параметров продуктивных коллекторов при заканчивании и ремонте скважин может быть достигнуто за счет снижения объема и глубины проникновения фильтрата применяемых растворов в пласт и восстановления первоначальной проницаемости после очистки призабойной зоны пласта. Preservation of the filtration-capacitive parameters of productive reservoirs during completion and repair of wells can be achieved by reducing the volume and depth of penetration of the filtrate of the applied solutions into the formation and restoration of the initial permeability after cleaning the bottom-hole formation zone.

Известны жидкости для глушения скважин (Рябоконь С.А., Вольтерс А.А., Сурков А. Б., Глущенко В.Н. Жидкость глушения для ремонта скважин и их влияние на коллекторские свойства пласта. - М.: ВНИИОЭНГ, 1989. - С. 42). Недостатком их является высокая фильтруемость в пластовых условиях и потеря продуктивности скважин после глушения их при капитальном ремонте. Known fluids for killing wells (Ryabokon S.A., Volters A.A., Surkov A. B., Glushchenko V.N. Killing fluid for well repair and their effect on reservoir properties of the formation. - M.: VNIIOENG, 1989. - S. 42). Their disadvantage is high filterability in reservoir conditions and loss of well productivity after killing them during overhaul.

Наиболее близким аналогом к заявляемой жидкости глушения является жидкость для глушения скважин, включающая, мас. %: полисахаридный реагент в т. ч. крахмал 1-3, гидроксид натрия 0,05-0,45, сульфат меди 0,15-0,3, деструктор монопероксигидрат мочевины 0,1-0,2 хлористый калий или натрий и воду остальное (патент РФ 2116433, С 09 К 7/02, 27.07.1998). Недостатком предлагаемой жидкости глушения являются высокая себестоимость предлагаемых реагентов и неполное восстановление проницаемости продуктивного пласта. The closest analogue to the claimed fluid killing is a fluid for killing wells, including, by weight. %: polysaccharide reagent, including starch 1-3, sodium hydroxide 0.05-0.45, copper sulfate 0.15-0.3, destructor monoperoxyhydrate urea 0.1-0.2 potassium chloride or sodium and water the rest (RF patent 2116433, C 09 K 7/02, 07.27.1998). The disadvantage of the proposed killing fluid is the high cost of the proposed reagents and incomplete recovery of the permeability of the reservoir.

Задачей изобретения является сохранение производительности скважины после ее глушения при капитальном ремонте. The objective of the invention is to maintain the productivity of the well after killing it during overhaul.

Технический результат, достигаемый данным изобретением, - создание жидкости глушения с низкими фильтрационными свойствами и с минимальным воздействием на проницаемость призабойной зоны пласта. The technical result achieved by this invention is the creation of a kill fluid with low filtration properties and with minimal impact on the permeability of the bottomhole formation zone.

Поставленная задача и технический результат достигается тем, что в жидкости для глушения скважин, включающей крахмал, каустическую соду, пергидрат мочевины, хлористый калий и воду, особенностью является то, что она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество ПАВ и метасиликат натрия при следующем соотношении компонентов, (мас. %): крахмал - 1,0-2,0, каустическая сода - 0,04-0,16, ПАВ - 0,05-0,1, метасиликат натрия - 0,2-1,2, пергидрат мочевины - 0,07-0,1, хлористый калий - 3,0, вода - остальное. The task and technical result is achieved by the fact that in the fluid for killing wells, including starch, caustic soda, urea perhydrate, potassium chloride and water, the feature is that it additionally contains a surfactant surfactant and sodium metasilicate in the following ratio of components, (wt.%): starch - 1.0-2.0, caustic soda - 0.04-0.16, surfactant - 0.05-0.1, sodium metasilicate - 0.2-1.2, urea perhydrate - 0.07-0.1, potassium chloride - 3.0, water - the rest.

Для регулирования плотности можно использовать инертный наполнитель, например мраморную крошку. An inert filler, such as marble chips, can be used to control density.

Сравнительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая жидкость глушения отличается от известной меньшим показателем фильтрации в продуктивный пласт, большим коэффициентом восстановления проницаемости, после воздействия на образец керна составляет более 95%. Содержащийся в составе крахмал экологически безопасен и экономически доступен, а его способность к деструкции позволяет регулировать полноту и сроки расформирования зоны кольматации. A comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive killing fluid differs from the known lower rate of filtration into the reservoir, a higher coefficient of permeability recovery, after exposure to the core sample is more than 95%. The starch contained in the composition is environmentally friendly and economically accessible, and its ability to degradation allows you to control the completeness and timing of the formation of the zone of colmatization.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

В предлагаемом изобретении заявляемый состав ингредиентов жидкости глушения в заявляемом соотношении позволяет получить раствор с удовлетворительными технологическими параметрами. In the present invention, the claimed composition of the ingredients of the kill fluid in the claimed ratio allows to obtain a solution with satisfactory technological parameters.

Взаимное влияние компонентов друг на друга, их синергетическое действие в данном составе позволяют за счет низких фильтрационных свойств и деструкции крахмала восстанавливать первоначальную проницаемость более чем на 95%. The mutual influence of the components on each other, their synergistic effect in this composition allows due to low filtration properties and degradation of starch to restore the initial permeability of more than 95%.

Таким образом, заявляемый состав придает жидкости глушения новые качества, что позволяет сделать вывод об изобретательском уровне. Thus, the claimed composition gives the jamming fluid new qualities, which allows us to conclude about the inventive step.

Способность крахмала к реакциям гидролиза, окисления, этерификации, конденсации приводит к клейстеризации - основному механизму образования коллоидных крахмальных растворов. Основным назначением крахмала в заявляемом составе является образование кольматационного экрана, защищающего пласт от загрязнения, и регулирование структурно-реологических и фильтрационных свойств. The ability of starch to hydrolysis, oxidation, esterification, condensation reactions leads to gelatinization - the main mechanism for the formation of colloidal starch solutions. The main purpose of starch in the inventive composition is the formation of a mud screen protecting the formation from contamination, and the regulation of structural, rheological and filtration properties.

В заявляемом составе жидкости глушения используется метасиликат натрия, который повышает ферментативную устойчивость и термостабильность крахмала. Формируемые крахмалом в присутствии метасиликата натрия фильтрационные корки остаются непроницаемыми в течение длительного срока. Кроме того, этот реагент поддерживает щелочную среду раствора, способствуя более полному гидролизу крахмала. Применение каустической соды также вызывает гидролиз крахмала. ПАВ в составе заявляемого раствора в данном количестве осуществляется с целью создания процесса солевыделения и закупорки пласта. Эти соли при освоении скважины удаляются. Соль выполняет также функцию регулятора плотности жидкости глушения. Использование пергидрат мочевины (ПГМ) в различной концентрации позволяет регулировать сроки деструкции полимера. In the inventive composition of the killing fluid, sodium metasilicate is used, which increases the enzymatic stability and thermal stability of starch. Filtration crusts formed by starch in the presence of sodium metasilicate remain impervious for a long time. In addition, this reagent maintains the alkaline environment of the solution, contributing to a more complete hydrolysis of starch. The use of caustic soda also causes hydrolysis of starch. Surfactants in the composition of the inventive solution in this amount is carried out with the aim of creating a process of salt release and plugging of the reservoir. These salts are removed during well development. Salt also acts as a regulator of the density of the fluid kill. The use of urea perhydrate (PGM) in various concentrations allows you to adjust the timing of the destruction of the polymer.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава жидкости глушения были приготовлены 2 состава (таблица 1). Технология приготовления жидкости глушения сводится к следующему: к крахмалу прибавляют метасиликат натрия (сухое смешивание) и растворяют в воде с добавлением каустической соды и перемешивают на миксере в течение 40-50 минут, затем вводят ПАВ, например-МЛ-80, и в зависимости от необходимого времени существования кольматационного экрана - определенное количество ПГМ. Замер основных технологических параметров получаемого раствора производится на стандартных приборах. For experimental verification of the claimed composition of the kill fluid were prepared 2 composition (table 1). The technology for preparing the silencing fluid is as follows: sodium metasilicate is added to the starch (dry mixing) and dissolved in water with the addition of caustic soda and mixed on a mixer for 40-50 minutes, then a surfactant, for example ML-80, is introduced, and depending on the necessary time for the existence of a colmatation screen - a certain amount of PGM Measurement of the main technological parameters of the resulting solution is made on standard instruments.

Установлено, что при введении в раствор 0,1% ПГМ проницаемость зоны кольматации полностью восстанавливается через 24 часа, при введении в раствор 0,07% ПГМ восстановление проницаемости происходит через 5 суток. Введением определенной концентрации ПГМ можно регулировать сроки и полноту расформирования зоны кольматации. It was found that with the introduction of 0.1% PGM into the solution, the permeability of the colmatation zone is completely restored after 24 hours, with the introduction of 0.07% PGM into the solution, the permeability recovery occurs after 5 days. By introducing a certain concentration of PGM, it is possible to regulate the timing and completeness of the dissolution of the zone of mudding.

Влияние ПГМ на полноту расформирования зоны кольматации определяли с использованием стеклянных пористых фильтров с различным диаметром пор (воронки Шотта) (табл.2). The effect of PGM on the completeness of the cleavage of the zone of colmatization was determined using glass porous filters with different pore diameters (Schott funnels) (Table 2).

Исследования проводили в следующем порядке. Через воронки Шотта различной пористости в прямом направлении фильтровали нефть при ΔР=0,1 МПа и замеряли время фильтрования 10 мл нефти (объем воронки), после чего в обратном направлении фильтровали жидкость глушения (ЖГ) следующего состава: крахмал - 2%; NaOH - 0,08%; Na₂Si0₃ - l,2%; КСl - 3%; ПВ - остальное. Раствор дополнительно обрабатывали ПГМ в количестве 0,07% (ЖГ-1) и 0,1% (ЖГ-2). Замеряли фильтрацию за 30 минут (при d_пор=100-40 мкм раствор пришлось доливать). Затем эти фильтры оставляли с раствором на 24-120 часов, после чего в прямом направлении фильтровали нефть.Studies were carried out in the following order. Oil was filtered through Schott funnels of different porosity in the forward direction at ΔР = 0.1 MPa and the filtration time was measured with 10 ml of oil (funnel volume), after which the jamming liquid (GF) of the following composition was filtered in the opposite direction: starch - 2%; NaOH - 0.08%; Na ₂ Si0 ₃ - l, 2%; KCl - 3%; PV - the rest. The solution was further treated with PGM in an amount of 0.07% (ZhG-1) and 0.1% (ZhG-2). The filtration was measured in 30 minutes (at d _pore = 100–40 μm, the solution had to be added). Then these filters were left with the solution for 24-120 hours, after which the oil was filtered in the forward direction.

Claims

Liquid for killing wells, including starch, caustic soda, urea perhydrate, potassium chloride and water, characterized in that it additionally contains a surfactant surfactant and sodium metasilicate in the following ratio, wt. %:
Starch - 1.0 - 2.0
Caustic soda - 0.04 - 0.16
Surfactant - 0.05 - 0.1
Sodium Metasilicate - 0.2 - 1.2
Urea Perhydrate - 0.07 - 0.1
Potassium Chloride - 3.0
Water - Else