RU2720023C1

RU2720023C1 - Method for preparation of base brine with high density for creation of killing and completion fluids

Info

Publication number: RU2720023C1
Application number: RU2019125055A
Authority: RU
Inventors: Денис Валерьевич Фроловский
Original assignee: Денис Валерьевич Фроловский
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2020-04-23

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry, in particular to process fluids for killing wells, and can be used for well repair and completion. Method for preparation of basic brine for creation of killing and completion fluids involves dissolution of zinc chloride, calcium chloride, sodium chloride, calcium nitrate in water and additional introduction of potassium and magnesium chlorides, with the following ratio of components, wt%: zinc chloride 26–29.5; calcium chloride 19–23; calcium nitrate 16–26; potassium chloride 1–5; magnesium chloride 0.1–5; sodium chloride 0.3–1 and water – balance.

EFFECT: wider field of application of basic high-density brine for creation of killing fluids, possibility of use in wells with abnormally high bed pressure, reduced time of development and output of well after repair for pre-repair operation.

1 cl

Description

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности, в частности к технологическим жидкостям для глушения скважин, и может быть использовано для проведения ремонтных работ скважин и при их заканчивании. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to process fluids for killing wells, and can be used for repair work of wells and when they are completed.

Известны способы приготовления базового рассола для создания жидкостей глушения и заканчивания скважин, в которых применяются солевые растворы (см., например, патент РФ 2 365 612 по МПК C09K 8/42, опубл. 27.08.2009 и патент РФ 2 423 405 по МПК C09K 8/06, опубл. 10.07.2011). Known methods for preparing a base brine to create killing and completion fluids that use saline solutions (see, for example, RF patent 2 365 612 according to IPC C09K 8/42, publ. 08/27/2009 and RF patent 2 423 405 according to IPC C09K 8/06, publ. 07/10/2011).

Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления базового рассола для создания жидкостей глушения и заканчивания скважин, включающий растворение в воде исходных компонентов, в качестве которых используют хлорид цинка, хлорид кальция, хлорид натрия, нитрат кальция, при следующих соотношениях компонентов, мас.%: хлорид кальция - 13,3-21,9, нитрат кальция - 13,3-21,9, хлорид цинка - 52,55-72,1 и хлорид натрия - 0,5-2,35. (см. патент РФ 2 365 612 по МПК C09K 8/42, опубл. 27.08.2009.)The closest in technical essence is the method of preparing a basic brine to create fluids for killing and completion, including dissolving the initial components in water, which use zinc chloride, calcium chloride, sodium chloride, calcium nitrate, in the following ratios of components, wt.%: calcium chloride - 13.3-21.9, calcium nitrate - 13.3-21.9, zinc chloride - 52.55-72.1 and sodium chloride - 0.5-2.35. (see RF patent 2 365 612 according to IPC C09K 8/42, published on 08.27.2009.)

Общим недостатком известных способов приготовления базового рассола является возможное ухудшение проницаемости призабойной зоны пласта вследствие воздействия на скелет породы, приводящее к увеличению размеров глинистых частиц из-за их набухания, и перекрытию фильтрационных каналов. В результате этого уменьшается их проходное сечение, и увеличиваются сроки освоения скважин и выход скважин на режим. Также общим недостатком является их дороговизна в связи с высоким содержанием самого дорогого компонента – хлорида цинка (выше 30%) для получения жидкостей глушения плотностью 1,8 г/мл и выше.A common disadvantage of the known methods for preparing a base brine is a possible deterioration in the permeability of the bottom-hole formation zone due to the impact on the rock skeleton, which leads to an increase in the size of clay particles due to their swelling and blocking of the filtration channels. As a result of this, their cross-section is reduced, and the development time of wells and the output of wells to the regime are increased. Another common drawback is their high cost due to the high content of the most expensive component - zinc chloride (above 30%) for producing kill fluids with a density of 1.8 g / ml and above.

Техническим результатом является расширение области применения базового рассола высокой плотности для создания жидкостей глушения, возможность использования на скважинах с аномально высоким пластовым давлением, сокращение времени освоения и вывода скважины после ремонта на доремонтный режим работы, удешевление создания жидкости глушения.The technical result is the expansion of the scope of application of a high-density base brine for creating killing fluids, the possibility of using in wells with abnormally high reservoir pressure, reducing the time of well development and completion after repair to a pre-repair mode of operation, and reducing the cost of creating a killing fluid.

Технический результат достигается тем, что в способе приготовления базового рассола высокой плотности для создания жидкостей глушения и заканчивания скважин, включающем растворение в воде хлорида цинка, хлорида кальция, хлорида натрия, нитрата кальция, согласно изобретению дополнительно вводят хлориды калия и магния, при следующем соотношении компонентов, масс.%:The technical result is achieved by the fact that in the method of preparing a high-density base brine for creating killing and completion fluids, comprising dissolving zinc chloride, calcium chloride, sodium chloride, calcium nitrate in water, potassium and magnesium chlorides are additionally introduced according to the invention, in the following ratio of components mass%:

хлорид цинка – 26-29,5;zinc chloride - 26-29.5;

хлорид кальция – 19-23;calcium chloride - 19-23;

нитрат кальция – 16-26;calcium nitrate - 16-26;

хлорид калия – 1-5;potassium chloride - 1-5;

хлорид магния – 0,1-5;magnesium chloride - 0.1-5;

хлорид натрия – 0,3-1,5; sodium chloride - 0.3-1.5;

вода – остальное.water is the rest.

Приготовление предлагаемого базового рассола высокой плотности для создания жидкостей глушения и заканчивания поясняется на примере конкретного выполнения.The preparation of the proposed high-density base brine for creating killing and completion fluids is illustrated with a specific embodiment.

Пример конкретного выполнения:An example of a specific implementation:

В механическом перемешивателе смешали 290 г (29 мас.%) хлорида цинка, 215 г (21,5 мас.%) хлорида кальция, 200 г (20 мас.%) нитрата кальция, 13,5 г (1,35 мас.%) хлорида натрия , 25,3 г (2,53 мас.%), хлорида калия и 1,2г 0,12 мас.%), хлорида магния. Полученный состав компонентов растворили в 255 мл (25,5 мас.%) пресной воды с доведением до требуемой плотности раствора. Получено 555,556 мл базового рассола плотностью 1,8 г/см3. 290 g (29 wt.%) Zinc chloride, 215 g (21.5 wt.%) Calcium chloride, 200 g (20 wt.%) Calcium nitrate, 13.5 g (1.35 wt.%) Were mixed in a mechanical stirrer ) sodium chloride, 25.3 g (2.53 wt.%), potassium chloride and 1.2 g 0.12 wt.%), magnesium chloride. The resulting composition of the components was dissolved in 255 ml (25.5 wt.%) Fresh water, bringing to the desired density of the solution. Received 555.556 ml of basic brine with a density of 1.8 g / cm3.

Полученный базовый рассол является основой для производства жидкостей глушения и заканчивания скважин с добавлением ингибитора коррозии, в качестве которого можно использовать, например, бензоат натрия или тиосульфат натрия.The resulting base brine is the basis for the production of killing and completion fluids with the addition of a corrosion inhibitor, which can be used, for example, sodium benzoate or sodium thiosulfate.

Предлагаемый способ помимо хлоридов цинка, кальция и натрия содержит хлориды калия и магния – ингибиторы набухания глин, а также нитрат кальция, позволяющий утяжелить рассол до плотности 1,75 - 1,83 г/мл с минимальной себестоимостью. В базовом рассоле содержится хлорида цинка (самого дорогого компонента) менее 30%, что позволяет значительно снизить затраты на ремонт скважин.The proposed method, in addition to zinc, calcium and sodium chlorides, contains potassium and magnesium chlorides - clay swelling inhibitors, as well as calcium nitrate, which makes it possible to weight the brine to a density of 1.75 - 1.83 g / ml with a minimum cost. The base brine contains zinc chloride (the most expensive component) of less than 30%, which can significantly reduce the cost of repairing wells.

Claims

A method of preparing a high-density base brine to create killing and completion fluids, including dissolving zinc chloride, calcium chloride, sodium chloride, calcium nitrate in water, characterized in that potassium and magnesium chlorides are additionally added in the following ratio, wt.%:

zinc chloride 26-29.5 calcium chloride 19-23 calcium nitrate 16-26 potassium chloride 1-5 magnesium chloride 0.1-5 sodium chloride 0.3-1.5 water rest.