RU2593154C1 - Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation - Google Patents

Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation Download PDF

Info

Publication number
RU2593154C1
RU2593154C1 RU2015128707/03A RU2015128707A RU2593154C1 RU 2593154 C1 RU2593154 C1 RU 2593154C1 RU 2015128707/03 A RU2015128707/03 A RU 2015128707/03A RU 2015128707 A RU2015128707 A RU 2015128707A RU 2593154 C1 RU2593154 C1 RU 2593154C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sand
water
implementation
xanthan gum
soda ash
Prior art date
Application number
RU2015128707/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Евгеньевич Чернышов
Артем Александрович Куницких
Николай Иванович Крысин
Дмитрий Юрьевич Русинов
Руслан Вальдасович Дворецкас
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority to RU2015128707/03A priority Critical patent/RU2593154C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2593154C1 publication Critical patent/RU2593154C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry. Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation contains, wt. %: xanthan gum 0.2-0.25; soda ash 0.1-0.2; sodium formate 5-20; surfactant HP-1 of K brand 0.1-0.25; water is rest.
EFFECT: technical result is reducing filtrate return, reduction of plastic and conventional viscosities.
1 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при щелевой гидропескоструйной перфорации.The invention relates to the oil and gas industry and can be used with slotted sandblasting perforation.

Жидкость-песконоситель должна иметь рецептуру, обеспечивающую минимальную фильтрацию и такую вязкость, которая бы давала возможность удерживать песок во взвешенном состоянии и сохранить фильтрационно-емкостные свойства продуктивного пласта. Высокая удерживающая способность жидкости песконосителя должна предупредить возможность оседания песка на пути движения песконосителя до забоя.The sand carrier fluid should be formulated to provide minimal filtration and a viscosity that would make it possible to hold the sand in suspension and preserve the filtration-capacitive properties of the reservoir. The high holding capacity of the sand carrier fluid should prevent the possibility of sand settling along the path of the sand carrier to the bottom.

Наиболее близким составом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является жидкость-песконоситель для гидравлического разрыва пласта, которая может быть использована при проведении гидропескоструйной перфорации, включающая бентонитовый глинопорошок ПБМА, карбоксиметилцеллюлозу, кремнийорганическую жидкость ГКЖ-10, целлотон-Ф, сульфат алюминия и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:The closest composition of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a sand-carrier fluid for hydraulic fracturing, which can be used during hydro sandblasting perforation, including PBMA bentonite clay powder, carboxymethyl cellulose, GKZh-10 silicone fluid, celloton-F, aluminum sulfate and water in the following ratio of components, wt. %:

Бентонитовый глинопорошок ПБМАPBMA Bentonite Clay Powder 3,00-5,003.00-5.00 КарбоксиметилцеллюлозаCarboxymethyl cellulose 0,60-1,500.60-1.50 Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10Silicone fluid GKZH-10 0,50-1,000.50-1.00 Целлотон-ФCellon-f 1,00-1,101.00-1.10 Сульфат алюминияAluminum sulphate 0,15-0,800.15-0.80 ВодаWater ОстальноеRest

(патент РФ №2483094 от 27.05.2013). Данный состав принят за прототип.(RF patent No. 2483094 dated 05/27/2013). This composition is taken as a prototype.

Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого изобретения, - вода, структурообразователь и понизитель фильтрации, поверхностно-активное вещество.The features of the prototype, which coincides with the features of the claimed invention, are water, a structurant and a filtration reducer, a surfactant.

Недостатками известного состава, принятого за прототип, являются высокие пластическая и условная вязкости и фильтратооотдача, вследствие того, что известная жидкость содержит твердую фазу - бентонитовый глинопорошок ПБМА и большую концентрацию полимеров, таких как целлотон-Ф и карбоксиметилцеллюлоза. Кроме того, бентонитовый глинопорошок является трудноудалимым кольматантом, что снижает естественную проницаемость пласта.The disadvantages of the known composition adopted for the prototype are high plastic and conditional viscosities and filtrate recovery, due to the fact that the known liquid contains a solid phase - PBMA bentonite clay powder and a high concentration of polymers such as celloton-F and carboxymethyl cellulose. In addition, bentonite clay powder is a hard-to-remove colmatant, which reduces the natural permeability of the formation.

Задачей изобретения является создание жидкости-песконосителя на водной основе для реализации гидропескоструйной перфорации с низкой фильтратоотдачей, пониженными пластической и условной вязкостями с использованием биоразлагаемых полимеров.The objective of the invention is the creation of a sand-based water-based fluid for implementing sandblasting perforation with low filtrate recovery, reduced plastic and conditional viscosities using biodegradable polymers.

Поставленная задача была решена за счет того, что известная жидкость-песконоситель для реализации щелевой гидропескоструйной перфорации, содержащая структурообразователь и понизитель фильтрации, поверхностно-активное вещество и воду, согласно изобретению в качестве структурообразователя и понизителя фильтрации содержит ксантановую камедь, в качестве поверхностно-активного вещества - ГФ-1 марки K и дополнительно содержит формиат натрия и кальцинированную соду при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:The problem was solved due to the fact that the well-known sand carrier for the implementation of slit hydro-sandblasting perforation containing a structure former and a filter reducing agent, a surfactant and water, according to the invention, contains xanthan gum as a surface forming agent and a filter reducing agent, as a surfactant - GF-1 grade K and additionally contains sodium formate and soda ash in the following ratio of ingredients, wt. %:

Ксантановая камедьXanthan gum 0,2-0,250.2-0.25 Кальцинированная содаSoda ash 0,1-0,20.1-0.2 Формиат NaFormate Na 5-205-20 ГФ-1 марка KGF-1 brand K 0,1-0,250.1-0.25 ВодаWater ОстальноеRest

Отличительные признаки заявляемого раствора от раствора по прототипу - в качестве структурообразователя и понизителя фильтрации содержит ксантановую камедь; в качестве поверхностно-активного вещества содержит ГФ-1 марки K; введение формиата натрия и кальцинированной соды; иное количественное соотношение используемых ингредиентов мас. %: ксантановая камедь - 0,2-0,25; кальцинированная сода - 0,1-0,2; формиат Na - 5-20; ГФ-1 марки K - 0,1-0,25; вода - остальное.Distinctive features of the proposed solution from the solution of the prototype - as a structure-forming agent and a filter reducing agent, contains xanthan gum; contains GF-1 grade K as a surfactant; the introduction of sodium formate and soda ash; different quantitative ratio of the used ingredients wt. %: xanthan gum - 0.2-0.25; soda ash - 0.1-0.2; formate Na - 5-20; GF-1 grade K - 0.1-0.25; water is the rest.

Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет использования в качестве структурообразователя и понизителя фильтрации ксантановой камеди. Молекулы ксантана адсорбируют воду с образованием трехмерной сетки из двойных спиралей ксантана, по структуре близкой с гелем, но отличающейся меньшей вязкостью, что позволяет снизить фильтрацию в продуктивный пласт и обеспечить высокую выносящую способность раствора. Разветвленная пространственная структура цепи полимера ксантана обеспечивает снижение фильтрации жидкости в продуктивный пласт. Ксантан формирует токситропные, густые неньютоновские растворы. Его растворы проявляют следующие свойства: высокую вязкость при низкой концентрации и скорости сдвига; устойчивость к влиянию ферментов, солей, кислот, оснований; устойчивость к изменениям ионной силы, температуры; постоянную высокую вязкость в широком диапазоне pH от 2 до 12; высокий модуль упругости.The achievement of the specified technical result is achieved through the use of xanthan gum as a structure-forming agent and a filter reducing agent. Xanthan molecules adsorb water with the formation of a three-dimensional network of xanthan double helix, similar in structure to the gel, but differing in lower viscosity, which allows to reduce filtration into the reservoir and to provide high solution endurance. The branched spatial structure of the xanthan polymer chain provides a reduction in the filtration of fluid into the reservoir. Xanthan forms toxitropic, thick non-Newtonian solutions. Its solutions exhibit the following properties: high viscosity at low concentration and shear rate; resistance to the influence of enzymes, salts, acids, bases; resistance to changes in ionic strength, temperature; constant high viscosity in a wide pH range from 2 to 12; high modulus of elasticity.

Ксантановая камедь является природным биополимером, разлагается вследствии биодеструкции в пласте и не приводит к его засорению. Его высокая псевдопластичность (при увеличении сдвигового усилия резко понижается вязкость, после снятия усилия начальная вязкость восстанавливается почти мгновенно) способствует снижению пластической и условной вязкости предлагаемой жидкости-песконосителя.Xanthan gum is a natural biopolymer, decomposes due to biodegradation in the reservoir and does not lead to its clogging. Its high pseudo-plasticity (with an increase in shear force, the viscosity sharply decreases, after removing the force, the initial viscosity is restored almost instantly) helps to reduce the plastic and conditional viscosity of the proposed sand carrier fluid.

Введение в состав жидкости-песконосителя формиата натрия позволяет значительно снизить гидратации глинистых минералов, а значит, сохранить фильтрационно-емкостные параметры продуктивных коллекторов.The introduction of sodium formate into the composition of the sand-carrier fluid can significantly reduce the hydration of clay minerals, and therefore, preserve the filtration-capacitive parameters of productive reservoirs.

Использование в заявляемом составе гидрофобизирующего агента ГФ-1 марки K позволяет предотвратить образования водонефтяных эмульсий и пленок воды на породе, что обеспечит высокий показатель восстановления проницаемости пород пласта, снизит коррозию нефтепромыслового оборудования.The use of the water-repellent agent GF-1 of brand K in the claimed composition prevents the formation of water-oil emulsions and water films on the rock, which will provide a high recovery rate of the permeability of the formation rocks and reduce the corrosion of oilfield equipment.

Введение в состав кальцинированной соды позволяет снизить жесткость воды и создать щелочную среду, что обеспечит быструю гидратацию и высокую скорость «распускания» полимера.The introduction of soda ash into the composition makes it possible to reduce the hardness of water and create an alkaline environment, which will provide fast hydration and a high rate of polymer “dissolution”.

Для получения предлагаемой жидкости в лабораторных условиях были использованы следующие вещества:To obtain the proposed fluid in laboratory conditions, the following substances were used:

- Ксантановая камедь - природный полисахаридный биополимер.- Xanthan gum - a natural polysaccharide biopolymer.

- Кальцинированная сода - представляет собой белый мелкокристаллический порошок.- Soda ash - is a white crystalline powder.

- Формиат натрия (натрий муравьинокислый) по ТУ 2432-011-00203803-98 - кристаллический порошок белого или серого цвета без посторонних примесей.- Sodium formate (sodium formate) according to TU 2432-011-00203803-98 - crystalline powder of white or gray color without impurities.

- ГФ-1 марка K по ТУ 2482-054-53501222-2006 - жидкость от бесцветной до светло-коричневого цвета, представляет собой раствор ПАВ.- GF-1 grade K according to TU 2482-054-53501222-2006 - a liquid from colorless to light brown in color, is a surfactant solution.

Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается следующими примерами.The possibility of carrying out the claimed invention is confirmed by the following examples.

Пример 1Example 1

В 750 г воды (89,38%) постепенно добавляли 1,85 г ксантановой камеди (0,22%). Затем вводили 1,68 г кальцинированной соды (0,2%); 83,91 г формиата Na (10%); 1,68 г ГФ-1 марки K (0,2%), перемешивали.1.85 g of xanthan gum (0.22%) was gradually added to 750 g of water (89.38%). Then, 1.68 g of soda ash (0.2%) was added; 83.91 g of Na formate (10%); 1.68 g of GF-1 grade K (0.2%) was mixed.

Пример 2Example 2

В 750 г воды (94,4%) постепенно добавляли 1,99 г ксантановой камеди (0,25%). Затем вводили 0,79 г кальцинированной соды (0,1%); 39,72 г формиата Na (5,0%); 1,99 г ГФ-1 марки K (0,25%), перемешивали.In 750 g of water (94.4%), 1.99 g of xanthan gum (0.25%) was gradually added. Then, 0.79 g of soda ash (0.1%) was added; 39.72 g of Na formate (5.0%); 1.99 g of HF-1 grade K (0.25%) was mixed.

Пример 3Example 3

В 750 г воды (79,45%) постепенно добавляли 1,89 г ксантановой камеди (0,2%). Затем вводили 1,89 г кальцинированной соды (0,2%); 188,8 г формиата Na (20,0%); 1,42 г ГФ-1 марки K (0,15%), перемешивали.1.89 g of xanthan gum (0.2%) was gradually added to 750 g of water (79.45%). Then, 1.89 g of soda ash (0.2%) was added; 188.8 g of Na formate (20.0%); 1.42 g of GF-1 grade K (0.15%) was mixed.

В процессе проведения испытаний полученных жидкостей определяли значения показателей их свойств - пластическую вязкость, динамическое напряжение сдвига, условную вязкость, фильтрацию и плотность. Замер основных технологических параметров жидкости-песконосителя производили на стандартных приборах.In the process of testing the obtained liquids, the values of their properties were determined - plastic viscosity, dynamic shear stress, conditional viscosity, filtration and density. Measurement of the main technological parameters of the sand carrier was carried out using standard instruments.

Данные о свойствах известной и предлагаемых жидкостях приведены в таблице.Data on the properties of known and proposed liquids are given in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Как видно из данных таблицы, заявляемая жидкость имеет ряд преимуществ:As can be seen from the table, the claimed liquid has several advantages:

- более низкую пластическую вязкость;- lower plastic viscosity;

- пониженную условную вязкость;- reduced conditional viscosity;

- пониженную фильтрацию в пласт.- reduced filtration into the reservoir.

Таким образом, благодаря улучшению технологических параметров повышается эффективность заявляемой жидкости при проведении гидропескоструйной перфорации.Thus, due to the improvement of technological parameters, the efficiency of the inventive liquid is increased during hydro sandblasting.

Разработанная жидкость является взрыво-пожаробезопасной, не токсичной, экологически безопасной. Состав жидкости-песконосителя обеспечивает минимальное загрязнение продуктивного пласта, что положительно сказывается на его проницаемости.The developed fluid is explosion and fireproof, non-toxic, environmentally friendly. The composition of the sand carrier fluid ensures minimal contamination of the reservoir, which positively affects its permeability.

Claims (1)

Жидкость-песконоситель для реализации щелевой гидропескоструйной перфорации, содержащая структурообразователь и понизитель фильтрации, поверхностно-активное вещество и воду, отличающаяся тем, что в качестве структурообразователя и понизителя фильтрации она содержит ксантановую камедь, в качестве поверхностно-активного вещества - ГФ-1 марки К и дополнительно содержит формиат натрия и кальцинированную соду при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
Ксантановая камедь 0,2-0,25 Кальцинированная сода 0,1-0,2 Формиат Na 5-20 ГФ-1 марки К 0,1-0,25 Вода Остальное
Sand-carrier fluid for implementing slotted hydro-sandblasting perforation containing a structure-forming agent and a filtration reducer, a surfactant and water, characterized in that it contains xanthan gum as a structure-forming agent and a filtration reducer, and grade KF-1 as a surfactant additionally contains sodium formate and soda ash in the following ratio of ingredients, wt. %:
Xanthan gum 0.2-0.25 Soda ash 0.1-0.2 Formate Na 5-20 GF-1 brand K 0.1-0.25 Water Rest
RU2015128707/03A 2015-07-14 2015-07-14 Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation RU2593154C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128707/03A RU2593154C1 (en) 2015-07-14 2015-07-14 Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128707/03A RU2593154C1 (en) 2015-07-14 2015-07-14 Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2593154C1 true RU2593154C1 (en) 2016-07-27

Family

ID=56557286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015128707/03A RU2593154C1 (en) 2015-07-14 2015-07-14 Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2593154C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2744366C1 (en) * 2020-08-06 2021-03-05 Общество с ограниченной ответственностью "Персистем" Composition for hydraulic reservoir perforation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2121561C1 (en) * 1997-01-06 1998-11-10 Акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Sand-carrier fluid for hydraulic fracturing of formation
RU2122111C1 (en) * 1997-06-16 1998-11-20 Закрытое акционерное общество "Интойл" Method of hydraulic fracturing of formation
RU2333234C1 (en) * 2007-02-20 2008-09-10 ОАО "Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт им. Академика А.П. Крылова" (ОАО "ВНИИнефть") Compound for acid treatment of face zone of terrigenous seam
RU2483094C2 (en) * 2011-06-16 2013-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) Sand-carrying fluid for hydraulic fracturing of formation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2121561C1 (en) * 1997-01-06 1998-11-10 Акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Sand-carrier fluid for hydraulic fracturing of formation
RU2122111C1 (en) * 1997-06-16 1998-11-20 Закрытое акционерное общество "Интойл" Method of hydraulic fracturing of formation
RU2333234C1 (en) * 2007-02-20 2008-09-10 ОАО "Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт им. Академика А.П. Крылова" (ОАО "ВНИИнефть") Compound for acid treatment of face zone of terrigenous seam
RU2483094C2 (en) * 2011-06-16 2013-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) Sand-carrying fluid for hydraulic fracturing of formation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2744366C1 (en) * 2020-08-06 2021-03-05 Общество с ограниченной ответственностью "Персистем" Composition for hydraulic reservoir perforation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2289603C1 (en) Biopolymer drilling fluid
BRPI0806243A2 (en) method to stimulate a portion of an underground formation
RU2486224C2 (en) Light salt mud
RU2567579C1 (en) Drilling mud
RU2481374C1 (en) Clayless loaded drilling mud
RU2445336C1 (en) Drilling fluid on synthetic basis
RU2601635C1 (en) Polymer-based drilling mud for well construction
RU2266312C1 (en) Polymeric drilling fluid for exposing production formations
RU2593154C1 (en) Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation
RU2661172C2 (en) Drilling mud
RU2362793C2 (en) Drilling agent
RU2561630C2 (en) Biopolymer drilling mud sbk-uni-drill-pro (hard)
RU2386656C1 (en) Drilling fluid for well construction in difficult conditions, mainly for drilling extended-reach wells and horizontal wells
RU2483094C2 (en) Sand-carrying fluid for hydraulic fracturing of formation
RU2567580C1 (en) Cation-inhibiting drilling mud
US9016375B2 (en) Breaking diutan with oxalic acid at 180° F to 220° F
RU2561634C2 (en) Biopolymer drilling mud sbk-uni (plus)
RU2606601C1 (en) Process fluid for well development
RU2804720C1 (en) Biopolymer drilling fluid
RU2215016C1 (en) Process fluid for boring, completion and major repairs of oil and gas wells under abnormally high formation pressure and elevated temperature conditions
RU2424271C1 (en) Fluid for hydraulic break of formation
RU2327726C2 (en) Thin clay drilling mud
RU2344152C1 (en) Drilling agent
RU2322476C1 (en) Liquid for hydraulic seam rupture
RU2116433C1 (en) Viscous-resilient compound for completion and overhaul of wells

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170210