RU2285791C1 - Method to prevent sand appearance in oil and gas wells - Google Patents

Method to prevent sand appearance in oil and gas wells Download PDF

Info

Publication number
RU2285791C1
RU2285791C1 RU2005136003/03A RU2005136003A RU2285791C1 RU 2285791 C1 RU2285791 C1 RU 2285791C1 RU 2005136003/03 A RU2005136003/03 A RU 2005136003/03A RU 2005136003 A RU2005136003 A RU 2005136003A RU 2285791 C1 RU2285791 C1 RU 2285791C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
polymer
water
liquid
solvent
Prior art date
Application number
RU2005136003/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Давид Аронович Каушанский (RU)
Давид Аронович Каушанский
новский Владимир Борисович Демь (RU)
Владимир Борисович Демьяновский
Григорий Александрович Ланчаков (RU)
Григорий Александрович Ланчаков
Анатолий Николаевич Дмитриевский (RU)
Анатолий Николаевич Дмитриевский
Original Assignee
Институт проблем нефти и газа РАН
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 Институт проблем нефти и газа РАН filed Critical Институт проблем нефти и газа РАН
Priority to RU2005136003/03A priority Critical patent/RU2285791C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285791C1 publication Critical patent/RU2285791C1/en

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production, particularly to perform repair-and-renewal operations in wells to reduce sand ingress in well and to consolidate geological formations, including artificial ones after hydraulic formation fracturing.
SUBSTANCE: method involves injecting water-free liquid in well, wherein water-free liquid contains polyurethane pre-polymer and solvent; injecting water in well; hardening thereof. The polyurethane pre-polymer is hydrophobic polyurethane pre-polymer. The solvent is lower ketone. Above substances are taken in the following amounts (% by weight): hydrophobic polyurethane pre-polymer - 5.0-15.0, lower ketone - 85.0-95.0. Volume of the liquid is equal to 0.4-5.0 pore volumes. Injection time does not exceed 3 hours. After liquid injection the injection is stopped and well is left as it is for not less than 10 hours in static conditions to provide liquid hardening.
EFFECT: increased efficiency of sand appearance control without noticeable collecting properties decrease.
1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть использовано при проведении ремонтно-восстановительных работ на скважинах для снижения выноса песка в скважины, а также для укрепления геологических формаций, в том числе искусственных после операций гидроразрыва пласта.The invention relates to the field of oil and gas production and can be used when carrying out repair and restoration work in wells to reduce sand removal into wells, as well as to strengthen geological formations, including artificial ones after hydraulic fracturing operations.

Известен способ укрепления геологических формаций путем закачки в них закрепляющих растворов на основе полиизоцианатов, в котором на первом этапе нагнетают полиизоцианат, реагирующий с водой, находящейся в породе, с образованием полимочевины, на втором этапе нагнетают полиизоцианат и многоатомный спирт (1).There is a method of strengthening geological formations by injecting fixing solutions based on polyisocyanates in them, in which at the first stage a polyisocyanate is injected, which reacts with the water in the rock to form polyurea, and at the second stage, a polyisocyanate and polyhydric alcohol are injected (1).

Недостатком этого способа является его сложность и многоступенчатость. При этом резко повышается фильтрационное сопротивление породы, что может привести к полной потере продуктивности эксплуатационной скважины.The disadvantage of this method is its complexity and multi-stage. At the same time, the filtration resistance of the rock increases sharply, which can lead to a complete loss in the productivity of the production well.

Известен способ крепления твердых частиц, в т.ч. песка, композицией, содержащей, вес.ч.: перлит и песок 0,65, гидрофильный полиуретановый предполимер 1,1, ацетон 0,8 и воду 1,0, путем их смешения (2).A known method of fastening solid particles, including sand, a composition containing, parts by weight: perlite and sand 0.65, hydrophilic polyurethane prepolymer 1.1, acetone 0.8 and water 1.0, by mixing them (2).

Наиболее близким аналогом для заявленного способа является способ борьбы с пескопроявлением в нефтяных и газовых скважинах, включающий закачку в скважину состава, содержащего 75% вязкой нефти и 25% дизельного топлива, затем - безводной жидкости, содержащей полиуретановый предполимер и растворитель - диметилформамид, пропилен карбонат, диметилсульфоксид, а затем - катализатора из группы: четвертичные амины, вода, и отверждение (3).The closest analogue to the claimed method is a method of controlling sand formation in oil and gas wells, comprising injecting into the well a composition containing 75% viscous oil and 25% diesel fuel, then an anhydrous liquid containing a polyurethane prepolymer and a solvent dimethylformamide, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide, and then a catalyst from the group of quaternary amines, water, and curing (3).

Недостатком известных способов является снижение проницаемости пород вплоть до полного изолирования.A disadvantage of the known methods is the reduction of rock permeability up to complete isolation.

Задачей изобретения является повышение эффективности борьбы с пескопроявлениями в скважинах без значительного снижения их коллекторских свойств.The objective of the invention is to increase the effectiveness of sand control in wells without significantly reducing their reservoir properties.

Поставленная задача решается тем, что в способе борьбы с пескопроявлением в нефтяных и газовых скважинах, включающем закачку в скважину безводной жидкости, содержащей полиуретановый предполимер и растворитель, закачку воды и отверждение, используют полиуретановый предполимер гидрофобный ППГ, а в качестве растворителя - низший кетон, при их соотношении, масс.%:The problem is solved in that in a method of controlling sand formation in oil and gas wells, including injecting an anhydrous fluid containing a polyurethane prepolymer and a solvent, injecting water and curing into the well, a hydrophobic PPG polyurethane prepolymer is used, and lower ketone is used as the solvent, with their ratio, wt.%:

ППГBCP 5,0-15,05.0-15.0 низший кетонlower ketone 85,0-95,0,85.0-95.0

осуществляют закачку указанной жидкости в объеме, равном 0,5-1,5 порового объема, а закачку воды в количестве 0,4-5,0 поровых обьема за время, не превышающее 3 часов, после чего закачку останавливают и производят выдержку в статических условиях не менее 10 часов для отверждения.carry out the injection of the specified liquid in a volume equal to 0.5-1.5 pore volume, and the injection of water in an amount of 0.4-5.0 pore volume for a time not exceeding 3 hours, after which the injection is stopped and exposure is carried out under static conditions at least 10 hours for curing.

Сущность данного способа состоит в том, что в нем реализуется схема трехэтапной обработки пласта, раствором уретанового предполимера, включающей:The essence of this method lies in the fact that it implements a three-stage treatment scheme for the formation with a urethane prepolymer solution, including:

- заполнение порового пространства раствором предполимера;- filling the pore space with a prepolymer solution;

- высаживание полимера на поверхность породы;- planting polymer on the surface of the rock;

- отверждение высаженного полимера.- curing the precipitated polymer.

Каждый этап характеризуется своими оптимальными параметрами. Для первого этапа - это закачка в поровое пространство высокоразбавленного - 85-95%-ного раствора в кетоне. Использование в качестве растворителя кетона связано с тем, что он является растворителем, не содержащим активного водорода. Кроме того, он одинаково хорошо смешивается как с водой, так и неполярными гидрофобными жидкостями, в том числе углеводородами нефти и газовым конденсатом и гидрофобным предполимером. В качестве кетона возможно использование ацетона, а также его гомологов. Использование в данном способе гидрофобного уретанового предполимера приводит к значительному снижению проницаемости породы. В процессе закачки в поровое пространство это позволяет очистить поверхность породы от адсорбированных на ее поверхности высокомолекулярных углеводородов для последующего высаживания предполимера из раствора на поверхность породы. Для второго этапа важно, чтобы общее время высаживания не превышало 3 часов, точнее времени отверждения полимера. Скорость вытеснения водой кетонополимерной системы оказывает влияние на толщину пленки предполимера, а следовательно, на проницаемость коллектора. Для третьего этапа необходимое время отверждения не должно быть менее 10 часов. При указанных параметрах образуется слой полимера на поверхности породы минимальной толщины и максимальной прочности, что приводит к сохранению общей проницаемости коллектора. Способ достигает оптимальных результатов при закачке воды в количестве 0,4-5 поровых объемов, т.е. 0,4-5 от объема раствора полимера. При объемах менее 0,4 высаживание полимера на поверхности происходит вблизи скважины и приводит к значительному снижению проницаемости, при объемах более 5 эффективность укрепления породы снижается, так как укрепляются удаленные от скважины области пласта, а прилежащие остаются пескопроявляющими.Each stage is characterized by its optimal parameters. For the first stage, this is the injection into the pore space of a highly diluted - 85-95% solution in ketone. The use of ketone as a solvent is due to the fact that it is a solvent that does not contain active hydrogen. In addition, it mixes equally well with both water and non-polar hydrophobic fluids, including oil hydrocarbons and gas condensate and a hydrophobic prepolymer. It is possible to use acetone as well as its homologs as a ketone. The use of a hydrophobic urethane prepolymer in this method leads to a significant reduction in rock permeability. In the process of injection into the pore space, this allows you to clean the rock surface from high molecular weight hydrocarbons adsorbed on its surface for subsequent precipitation of the prepolymer from the solution onto the rock surface. For the second stage, it is important that the total planting time does not exceed 3 hours, more precisely, the polymer curing time. The rate of water displacement of the ketonopolymer system affects the prepolymer film thickness and, consequently, the permeability of the collector. For the third step, the required cure time should not be less than 10 hours. With these parameters, a polymer layer forms on the rock surface with a minimum thickness and maximum strength, which leads to the preservation of the total permeability of the reservoir. The method achieves optimal results when injecting water in an amount of 0.4-5 pore volumes, i.e. 0.4-5 of the volume of the polymer solution. At volumes less than 0.4, polymer precipitation on the surface occurs near the well and leads to a significant decrease in permeability, at volumes greater than 5, the effectiveness of rock consolidation is reduced, since the formation regions remote from the well are strengthened, and the adjacent ones remain sand-producing.

Пример.Example.

Способ апробирован в лабораторных условиях на модели пласта газового месторождения. Размеры модели: длина 175 мм, диаметр 33 мм. Модель заполнена дезинтегрированным керном сеномантских месторождений. Модель подсоединили к источнику сжатого газа и емкости с реагентами. В отдельной емкости был приготовлен раствор уретанового предполимера (уретановой смолы) в ацетоне при содержании ацетона 92%. Далее проделали следующие операции:The method was tested in laboratory conditions on a model of a gas field formation. Model dimensions: length 175 mm, diameter 33 mm. The model is filled with a disintegrated core of Cenomanian deposits. The model was connected to a source of compressed gas and a container with reagents. In a separate container, a solution of a urethane prepolymer (urethane resin) in acetone was prepared with an acetone content of 92%. Then we performed the following operations:

- провели фильтрацию через модель пластовой воды с целью ее насыщения;- conducted filtration through the model of produced water in order to saturate it;

- провели обратную фильтрацию и замер проницаемости керна по пластовой воде;- conducted a reverse filtration and measurement of core permeability in produced water;

- провели продувку модели определение проницаемости по газу;- purged the model for determining gas permeability;

- закачали 0,8 порового объема раствора уретана в ацетоне за время 0,5 часа;- pumped 0.8 pore volume of a solution of urethane in acetone over a period of 0.5 hours;

- закачали в образец 0,4 поровых объема воды;- 0.4 pore volumes of water were pumped into the sample;

- выдержали образец в течение 20 часов;- the sample was held for 20 hours;

- провели фильтрацию пластовой воды и замер проницаемости;- conducted formation water filtration and permeability measurement;

- провели продувку модели пласта и замер проницаемости по газу;- purged the reservoir model and measured gas permeability;

- создали избыточное давление газа до величины 10 атм в течение 10 минут и контроль за выносом песка.- created excessive gas pressure up to 10 atm for 10 minutes and control over the removal of sand.

По аналогии проведены эксперименты по реализации заявляемого способа при других параметрах.By analogy, experiments were carried out on the implementation of the proposed method with other parameters.

Результаты измерений проницаемости и пескопроявлений представлены в таблице. Результаты (опыт 1) показывают, что проницаемость по воде снизилась на 36%, проницаемость по газу - на 61%. Это многократно ниже, чем в прототипе. Как видно из приведенных данных, использование данного способа позволяет предотвратить вынос песка при ограниченном снижении проницаемости.The results of measurements of permeability and sand development are presented in the table. The results (experiment 1) show that water permeability decreased by 36%, gas permeability - by 61%. This is many times lower than in the prototype. As can be seen from the above data, the use of this method allows to prevent the removal of sand with a limited decrease in permeability.

Источники информацииInformation sources

1 Патент SU №1776321, С 09 К 8/502, опубл.15.11.1992.1 Patent SU No. 1776321, 09 K 8/502, publ. 15.11.1992.

2. Патент US №3805532, E 21 B 33/138, опубл.23.04.1974.2. US patent No. 3805532, E 21 B 33/138, publ. 23.04.1974.

3. Патент US №5048608, E 21 B 43/04, опубл.17.09.1991. Способ борьбы с пескопроявлением в нефтяных и газовых скважинах3. US patent No. 5048608, E 21 B 43/04, publ. 17.09.1991. The way to combat sand in oil and gas wells

ТаблицаTable No. Содержание растворителяSolvent content Закачка ППГ в растворителеPPG injection in solvent Колич. воды/ время закачки водыKolich. water / water injection time Время выдержкиHolding time До обработкиBefore processing После обработкиAfter processing Вынос пескаSand removal Состояние кернаCore Condition %% части от порового объемаparts of pore volume части от поров. объема/ часparts from the pores. volume / hour часhour Кв Мкм2 Sq Mkm 2 Кг Мкм2 Kg mkm 2 Кв Мкм2 Sq Mkm 2 Кг Мкм2 Kg mkm 2 1one 92 (ацетон)92 (acetone) 0,50.5 0,4/0,50.4 / 0.5 20twenty 0,220.22 0,580.58 0,140.14 0,230.23 нетno связанconnected 22 95 (ацетон)95 (acetone) 1one 2/12/1 20twenty 0,310.31 0,660.66 0,090.09 0,180.18 нетno связанconnected 33 85 (ацетон)85 (acetone) 0,50.5 3/23/2 1010 0,410.41 0,810.81 0,220.22 0,320.32 нетno связанconnected 4four 85 (метилэтилкетон)85 (methyl ethyl ketone) 1,51,5 5/35/3 20twenty 0,130.13 0,590.59 0,020.02 0,070,07 нетno связанconnected Примечание: Кв - коэффициент проницаемости по воде; Кг - коэффициент проницаемости по газу.Note: Kv - water permeability coefficient; Kg is the gas permeability coefficient.

Claims (1)

Способ борьбы с пескопроявлением в нефтяных и газовых скважинах, включающий закачку в скважину безводной жидкости, содержащей полиуретановый предполимер и растворитель, закачку воды и отверждение, отличающийся тем, что используют полиуретановый предполимер гидрофобный ППГ, а в качестве растворителя - низший кетон при их соотношении, мас.%:A method of controlling sand manifestation in oil and gas wells, including injecting an anhydrous fluid containing a polyurethane prepolymer and a solvent into the well, injecting water and curing, characterized in that the polyurethane prepolymer is hydrophobic PPG, and the lower ketone is used as the solvent in their ratio, wt .%: ППГBCP 5,0-15,05.0-15.0 Низший кетонLower ketone 85,0-95,085.0-95.0
осуществляют закачку указанной жидкости в объеме, равном 0,5-1,5 порового объема, а закачку воды - в количестве 0,4-5,0 поровых объема за время, не превышающее 3 ч, после чего закачку останавливают и производят выдержку в статических условиях не менее 10 ч для отверждения.this liquid is pumped in a volume equal to 0.5-1.5 pore volumes, and water is pumped in an amount of 0.4-5.0 pore volumes for a time not exceeding 3 hours, after which the pump is stopped and the mixture is kept in static conditions of at least 10 hours for curing.
RU2005136003/03A 2005-11-21 2005-11-21 Method to prevent sand appearance in oil and gas wells RU2285791C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136003/03A RU2285791C1 (en) 2005-11-21 2005-11-21 Method to prevent sand appearance in oil and gas wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136003/03A RU2285791C1 (en) 2005-11-21 2005-11-21 Method to prevent sand appearance in oil and gas wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2285791C1 true RU2285791C1 (en) 2006-10-20

Family

ID=37437911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005136003/03A RU2285791C1 (en) 2005-11-21 2005-11-21 Method to prevent sand appearance in oil and gas wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285791C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470145C2 (en) * 2007-12-27 2012-12-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Method of retarding damage of formation exposed surface in gas and oil wells (versions) and system to this end
RU2485284C1 (en) * 2011-12-22 2013-06-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for reinforcement of bottom-hole zone and prevention of sand carryover from well
RU2558831C1 (en) * 2014-05-23 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ НЕФТИ И ГАЗА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК(ИПНГ РАН) Hydrocarbon production intensification method by limitation of sand production in oil and gas wells

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470145C2 (en) * 2007-12-27 2012-12-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Method of retarding damage of formation exposed surface in gas and oil wells (versions) and system to this end
RU2485284C1 (en) * 2011-12-22 2013-06-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for reinforcement of bottom-hole zone and prevention of sand carryover from well
RU2558831C1 (en) * 2014-05-23 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ НЕФТИ И ГАЗА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК(ИПНГ РАН) Hydrocarbon production intensification method by limitation of sand production in oil and gas wells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8765647B2 (en) Method and chemical agent for reduction of water production from oil and gas containing wells
US20050173116A1 (en) Resin compositions and methods of using resin compositions to control proppant flow-back
GB2387191A (en) Modified natural particles for fracturing and sand control
US20060073980A1 (en) Well treating composition containing relatively lightweight proppant and acid
CA2423394A1 (en) Proppant flowback control using elastomeric component
CN106947449B (en) A kind of shielding diverting agent and preparation method thereof, application method
RU2285791C1 (en) Method to prevent sand appearance in oil and gas wells
CN110644953B (en) Microbial in-situ sand consolidation method for loose sandstone oil reservoir
CN106520096A (en) A well killing fluid, a preparing method thereof and applications of the well killing fluid
CN105062444A (en) High temperature swellable granule plugging agent and preparation method thereof
US7316273B2 (en) Methods and compositions for enhancing hydrocarbon production
RU2464415C2 (en) Method of flooding oil bed
CN109679604B (en) Salt-resistant and high-temperature-resistant hydrogel and preparation method and application thereof
CN115322301B (en) Polyurethane modified splitting, penetrating, reinforcing and grouting material, preparation method and application
CN110305644B (en) Preparation and application of leakage-reducing flexible colloidal particle well-flushing fluid
WO2016109193A1 (en) Coated proppants containing hyperbranched polyurethane coatings and methods for using same
CN105735952B (en) A kind of method that medium to high permeable oil reservoir improves oil recovery factor
CN109652031B (en) Strong wall drilling fluid system and preparation method thereof
CN114672299B (en) Double-effect transformation slurry for seabed hydrate reservoir, application and application method
CN112852395B (en) Liquid for increasing injection, preparation method and application thereof
RU2485284C1 (en) Method for reinforcement of bottom-hole zone and prevention of sand carryover from well
CN111961156B (en) Preparation method of sand-inhibiting water-plugging agent for mussel foot-like protein polymer oil well
RU2387806C1 (en) Method of bottomhole support in sand wells
CN115746808A (en) Plugging agent and application thereof
EP3872297A1 (en) Method of treating a subsurface permeable formation with a resin

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20090709

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161122