RU2750804C1 - Состав для изоляции водопритока в скважине - Google Patents

Состав для изоляции водопритока в скважине Download PDF

Info

Publication number
RU2750804C1
RU2750804C1 RU2020137992A RU2020137992A RU2750804C1 RU 2750804 C1 RU2750804 C1 RU 2750804C1 RU 2020137992 A RU2020137992 A RU 2020137992A RU 2020137992 A RU2020137992 A RU 2020137992A RU 2750804 C1 RU2750804 C1 RU 2750804C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
added
water
lauryl sulfate
sodium lauryl
Prior art date
Application number
RU2020137992A
Other languages
English (en)
Inventor
Вячеслав Николаевич Кучин
Андрей Андреевич Куншин
Мария Владимировна Нуцкова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный 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 "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority to RU2020137992A priority Critical patent/RU2750804C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2750804C1 publication Critical patent/RU2750804C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84Compositions based on water or polar solvents
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области строительства и обслуживания скважин, в частности к жидкостям изолирования межколонных перетоков нефтяных и газовых скважин, осложненных наличием пластов с аномально низким давлением гидроразрыва. Технический результат заключается в создании состава для блокирования межколонных перетоков нефтяных и газовых скважин, осложненных наличием пластов с аномально низким давлением гидроразрыва. Состав для изоляции водопритока включает, мас. %: лаурилсульфат натрия 0,04-0,1%, кальцинированная сода 0,06, биопол 0,3-2,6, мел 1,0-3,5, ацетат калия 0,05, полианионная целлюлоза 0-0,5, дистиллированная вода остальное. 3 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к области строительства и обслуживания скважин, в частности к жидкостям изолирования межколонных перетоков нефтяных и газовых скважин, осложненных наличием пластов с аномально низким давлением гидроразрыва.
Известна эмульсия для глушения скважин (Патент SU №484300 A1, опубликован 15.09.1975), состоящая из 25
Figure 00000001
50 об. % сульфит-спиртовой барды, 38%-ной концентрации и 50
Figure 00000001
75 об. % газоконденсата с добавлением 0,25
Figure 00000001
0,5% резиновой крошки (по весу к объему конденсата).
Недостатком состава является узкий диапазон регулирования плотности состава из-за присутствия газоконденсата в указанных соотношениях, а также высокое значение статического напряжения сдвига из-за наличия сульфит-спиртовой барды, что усложняет процесс доставки состава на необходимый интервал.
Известна блокирующая жидкость (Патент РФ №2255209, опубликован 27.06.2005), содержащая углеводородную основу, ациклическую кислоту, каустическую соду и минеральный наполнитель при следующем соотношении компонентов, об. %: углеводородную основу – 41,0
Figure 00000001
72,0; ациклическая кислота – 6,1
Figure 00000001
14,4; каустическую соду – 4,9
Figure 00000001
13,0; остальное составляет минеральный наполнитель.
Недостатком данного технического решения является неэффективность применения блокирующей жидкости в условиях изоляции водопритока, в связи с образованием нестабильной эмульсии.
Известен эмульсионный раствор (Патент РФ №2196164, опубликован 10.01.2003), содержащий в масс. %: нефть – 15
Figure 00000001
30; дробино-щелочной реагент – 30
Figure 00000001
40; остальное составляет вода.
К недостатку данного технического решения следует отнести нарушение фильтрационно-емкостных параметров породы коллектора, в следствие присутствия в составе раствора твердого дробино-щелочного реагента и как следствие, комплексов мероприятий по их удалению.
Известна жидкость для глушения скважин (Патент РФ №1175951, опубликован 30.08.1985), содержащая до 8,0% в пересчете на сухое вещество гидролизного лигнина; 0,3% щелочи; 0,2% КМЦ-600; 1,0% сырой нефти; 0,01% ПАВ (сульфонол); 90,44% воды и 0,05% от веса раствора этилендиамина.
Недостатком является низкая блокирующая способность, загрязнение пластов из-за присутствия в составе жидкости для глушения скважин сырой нефти после проведения ремонтно-изоляционных работ.
Известна жидкость для глушения скважин (патент РФ № 2183735, опубликован 20.06.2002), принятая за прототип, содержащая в масс. %: поверхностно-активное вещество (ПАВ) – 0,5; хлористый калий – 5,0; гидроксиэтилкарбоксиметилкрахмал – 3,0
Figure 00000001
4,0; конденсированную сульфитспиртовую барду (КССБ) – 0,5
Figure 00000001
1,0; мел – 3,0; остальное составляет вода.
Недостатком жидкости глушения является применение только КССБ в качестве понизителя фильтрации жидкости глушения. Для эффективного использования КССБ требуется комплексная обработка состава жидкости глушения, например, в сочетании с карбоксиметилцеллюлозой.
Техническим результатом является создание состава для блокирования межколонных перетоков нефтяных и газовых скважин, осложненных наличием пластов с аномально низким давлением гидроразрыва.
Технический результат достигается тем, что дополнительно содержит кальцинированную соду, биопол, ацетат калия и полианионную целлюлозу, в качестве ПАВ используют лаурилсульфат натрия, в качестве воды используют дистиллированную воду, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
лаурилсульфат натрия 0,04-0,1
кальцинированная сода 0,06
биопол 0,3-2,6
мел 1,0-3,5
ацетат калия 0,05
полианионная целлюлоза 0-0,5
дистиллированная вода остальное
Описываемый состав поясняется следующими фигурами:
фиг. 1 – график изменения параметра кратности пены;
фиг. 2 – график изменения параметра условной вязкости.
фиг. 3 – график изменения параметра фильтрации;
Заявляемый состав для изоляции водопритока в скважине включает в себя следующие реагенты и товарные продукты, их содержащие:
- лаурилсульфат натрия 0,04
Figure 00000001
0,1%, выпускаемый по ГОСТ ТУ 2481-023-50199225-2002;
- кальцинированная сода 0,06%, выпускаемая по ГОСТ 5100-85;
- биопол 0,3
Figure 00000001
2,6%, выпускаемый по ГОСТ 24888-81;
- мел 1,0
Figure 00000001
3,5%, выпускаемый по ГОСТ 4530-76;
- ацетат калия 0,05%, выпускаемый по ГОСТ 32053-2013;
- полианионная целлюлоза 0
Figure 00000001
0,5, выпускаемая по ГОСТ 3914-98;
- дистиллированная вода
Добавление лаурилсульфата натрия позволяет вспенить раствор и увеличить его проникающую способность в пласт, являясь поверхностно-активным веществом (ПАВ). Кальцинированная сода является регулятором pH, смягчает воду, повышает показатель кислотности и обеспечивает флокуляцию раствора. Биопол понижает фильтрацию раствора, при повышенной вязкости и низких скоростях сдвига и выступает структурообразователем (загустителем). Мел служит для образования тонкой фильтрационной корки и утяжеления раствора. Ацетат калия способствует ингибированию глин, снижает капиллярное давление, обладает бактерицидным действием. Полианионная целлюлоза снижает водоотдачу и выполняет роль эффективного загустителя, создает фильтрующий слой у стенок скважины для минимизации потерь воды и контролирует реологию жидких систем. Дистиллированная вода служит основой, дисперсионной средой.
Рабочий агент закачивают в скважину, продавливают до интервала установки в скважине расчетного объема изоляционного раствора. В качестве воды могут быть использованы подтоварная вода, или вода из системы поддержания пластового давления, или пресная вода. Состав не образует эмульсий как с высокоминерализованной, так и с пресной водой.
Для более эффективной изоляции водопритока необходимо после закачки реагента провести технологическую выдержку не менее 1 часа с целью набора прочности состава с закрытым трубным и затрубным пространством. После этого проводят подъем оборудования с доливом скважины.
Эффективность предлагаемого состава доказана лабораторными испытаниями. Были проведены лабораторные исследования по определению реологических показателей при различных концентрациях реагентов на ротационном визкозиметре Fann 35A и воронке Марша для получения необходимых значений прокачиваемости изоляционного состава, который характеризуется параметром условной вязкости. Оценка эффективности блокирующих свойств изоляционного состава была проведена на фильтр-прессе OFITE «Dynamic HTHP Filter Press». Оценка и замер показателя кратности пены осуществлялся путем отношения полученного объема раствора к первоначальному объему.
Результатом стало повышение кольматирующих свойств изоляционного состава и возможность регулирования плотности в широком диапазоне, а также выявление положительного эффекта при взаимодействии с минерализованными водами. Из сопоставления полученных кривых видно, что массовая концентрация карбоната кальция 3,37% и полианионной целлюлозы 0,5% заметно повышает кратность пены и стабилизирует структуру раствора.
Способ поясняется следующими примерами.
Ход эксперимента: приготовление раствора и замеры его реологических параметров проводили в соответствии с ГОСТ 33696-2015 (ISO 10416:2008) «Растворы буровые. Лабораторные испытания».
Высокий показатель кратности пены с 0,7 до 1,58 (фиг. 1), выход на оптимальную величину показателя фильтрации в 9,0 см3/ 30 мин (фиг. 2) и условной вязкости в 200 с (фиг. 3), позволяет сделать вывод о том, что используемый состав №9 достаточно эффективен в качестве изоляционного раствора, блокирующего водоносный горизонт.
Пример 1. 2,48 г биопола насыпают в емкость любого объема, добавляют 0,1 г лаурилсульфат натрия, добавляют 1,91 г карбоната кальция, добавляют 0,06 г кальцинированнной соды, затем добавляют 0,05 г ацетата калия и заливают дистиллированной водой плотностью 1000 г/см3 до 100 г. Перемешивают в течение 10 минут при температуре от 20 до 25 °С. Затем проводят измерения условной вязкости полученного состава, которая равна 240 с, кратность полученной пены равна 0,7 и фильтрация 12,1 г/см3 (табл.1).
Таблица 1 – cостав для изоляции водопритока в скважине
п/п Реагенты Состав смеси, масс. %
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 Биопол 2,48 1,45 1,45 0,49 0,29 0,29 0,39 0,29 0,29
2 Лаурилсульфат натрия (ПАВ) 0,10 0,10 0,10 0,10 0,06 0,10 0,10 0,08 0,04
3 Мел 1,91 1,93 1,93 0,98 2,90 1,95 1,95 1,95 3,37
4 Кальцинированная сода 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06
5 Ацетат калия 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
6 Полианионная целлюлоза 0 0 0 0 0 0 0,5 0 0,5
7 Дистиллированная вода до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100
ИТОГО: 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
Пример 2. 1,45 г биопола насыпают в емкость любого объема, добавляют 0,1 г лаурилсульфат натрия, добавляют 1,93 г карбоната кальция, добавляют 0,06 г кальцинированнной соды, затем добавляют 0,05 г ацетата калия и заливают дистиллированной водой плотностью 1000 г/см3 до 100 г. Перемешивают в течение 10 минут при температуре от 20 до 25 °С. Затем проводят измерения условной вязкости полученного состава, которая равна 240 с, кратность полученной пены равна 0,9 и фильтрация 12 г/см3 (табл.1).
Пример 3. 1,45 г биопола насыпают в емкость любого объема, добавляют 0,1 г лаурилсульфат натрия, добавляют 1,93 г карбоната кальция, добавляют 0,06 г кальцинированнной соды, затем добавляют 0,05 г ацетата калия и заливают дистиллированной водой плотностью 1000 г/см3 до 100 г. Перемешивают в течение 10 минут при температуре от 20 до 25 °С. Затем проводят измерения условной вязкости полученного состава, которая равна 250 с, кратность полученной пены равна 1 и фильтрация 11,8 г/см3 (табл.1).
Пример 4. 0,49 г биопола насыпают в емкость любого объема, добавляют 0,1 г лаурилсульфат натрия, добавляют 0,98 г карбоната кальция, добавляют 0,06 г кальцинированнной соды, затем добавляют 0,05 г ацетата калия и заливают дистиллированной водой плотностью 1000 г/см3 до 100 г. Перемешивают в течение 10 минут при температуре от 20 до 25 °С. Затем проводят измерения условной вязкости полученного состава, которая равна 230 с, кратность полученной пены равна 0,4 и фильтрация 12 г/см3 (табл.1).
Пример 5. 0,29 г биопола насыпают в емкость любого объема, добавляют 0,06 г лаурилсульфат натрия, добавляют 2,9 г карбоната кальция, добавляют 0,06 г кальцинированнной соды, затем добавляют 0,05 г ацетата калия и заливают дистиллированной водой плотностью 1000 г/см3 до 100 г. Перемешивают в течение 10 минут при температуре от 20 до 25 °С. Затем проводят измерения условной вязкости полученного состава, которая равна 230 с, кратность полученной пены равна 0,6 и фильтрация 13,2 г/см3 (табл.1).
Пример 6. 0,29 г биопола насыпают в емкость любого объема, добавляют 0,1 г лаурилсульфат натрия, добавляют 1,95 г карбоната кальция, добавляют 0,06 г кальцинированнной соды, затем добавляют 0,05 г ацетата калия и заливают дистиллированной водой плотностью 1000 г/см3 до 100 г. Перемешивают в течение 10 минут при температуре от 20 до 25 °С. Затем проводят измерения условной вязкости полученного состава, которая равна 160 с, кратность полученной пены равна 0,7 и фильтрация 12 г/см3 (табл.1).
Пример 7. 0,39 г биопола насыпают в емкость любого объема, добавляют 0,1 г лаурилсульфат натрия, добавляют 1,95 г карбоната кальция, добавляют 0,06 г кальцинированнной соды, добавляют 0,05 г ацетата калия, затем добавляют 0,5 г полианионной целлюлозы и заливают дистиллированной водой плотностью 1000 г/см3 до 100 г. Перемешивают в течение 10 минут при температуре от 20 до 25 °С. Затем проводят измерения условной вязкости полученного состава, которая равна 150 с, кратность полученной пены равна 1,5 и фильтрация 8,8 г/см3 (табл.1).
Пример 8. 0,39 г биопола насыпают в емкость любого объема, добавляют 0,1 г лаурилсульфат натрия, добавляют 1,95 г карбоната кальция, добавляют 0,06 г кальцинированнной соды, затем добавляют 0,05 г ацетата калия и заливают дистиллированной водой плотностью 1000 г/см3 до 100 г. Перемешивают в течение 10 минут при температуре от 20 до 25 °С. Затем проводят измерения условной вязкости полученного состава, которая равна 170 с, кратность полученной пены равна 1,4 и фильтрация 11 г/см3 (табл.1).
Пример 9. 0,29 г биопола насыпают в емкость любого объема, добавляют 0,04 г лаурилсульфат натрия, добавляют 3,37 г карбоната кальция, добавляют 0,06 г кальцинированнной соды, добавляют 0,05 г ацетата калия, затем добавляют 0,5 г полианионной целлюлозы и заливают дистиллированной водой плотностью 1000 г/см3 до 100 г. Перемешивают в течение 10 минут при температуре от 20 до 25 °С. Затем проводят измерения условной вязкости полученного состава, которая равна 200 с, кратность полученной пены равна 1,58 и фильтрация 9 г/см3. По всем полученным параметрам самым удовлетворительным является данный состав (табл.1).
Результаты эксперимента показали, что изоляционный раствор №9 проявил высокую эффективность в условиях высоких температур (90 °С), достигнув необходимых значений по кратности пены, фильтрации и условной вязкости.
Достигаемый при осуществлении изобретения технический результат заключается в достижении высокой устойчивости пены и получении возможности ее использования в качестве промывочной жидкости в условиях аномально низких пластовых давлениях. Благодаря низкой фильтрации и кислоторастворимости твердой фазы обеспечивается возможность раскольматации поровых каналов при освоении, вследствие чего повышается проницаемость продуктивного пласта после воздействия на него заявляемого состава.
Для блокирования зон высокой проницаемости необходимо применение кольматанта, размеры которого зависят от размера пор пласта. Наиболее подходящие для этой цели – карбонат кальция крупной фракции или микросферы (стеклянные, алюмосиликатные или керамические).

Claims (2)

  1. Состав для изоляции водопритока в скважине, включающий поверхностно-активное вещество (ПАВ), мел и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит кальцинированную соду, биопол, ацетат калия и полианионную целлюлозу, в качестве ПАВ используют лаурилсульфат натрия, в качестве воды используют дистиллированную воду, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
  2. лаурилсульфат натрия 0,04-0,1 кальцинированная сода 0,06 биопол 0,3-2,6 мел 1,0-3,5 ацетат калия 0,05 полианионная целлюлоза 0-0,5 дистиллированная вода остальное
RU2020137992A 2021-01-14 2021-01-14 Состав для изоляции водопритока в скважине RU2750804C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137992A RU2750804C1 (ru) 2021-01-14 2021-01-14 Состав для изоляции водопритока в скважине

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137992A RU2750804C1 (ru) 2021-01-14 2021-01-14 Состав для изоляции водопритока в скважине

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2750804C1 true RU2750804C1 (ru) 2021-07-02

Family

ID=76756155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137992A RU2750804C1 (ru) 2021-01-14 2021-01-14 Состав для изоляции водопритока в скважине

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2750804C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2120027C1 (ru) * 1996-05-14 1998-10-10 Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" Эмульсия для глушения скважин
RU2168003C2 (ru) * 1999-06-25 2001-05-27 ОАО "Газпром" Эмульсия для глушения скважин
RU2183735C2 (ru) * 2000-05-11 2002-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Жидкость для глушения скважин
RU2539484C1 (ru) * 2013-07-01 2015-01-20 Закрытое акционерное общество Опытный завод НЕФТЕХИМ Эмульсионный состав для ограничения водопритоков, выравнивания профиля приемистости и глушения скважин
WO2019088999A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 Halliburton Energy Services, Inc. Diversion using solid particulates

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2120027C1 (ru) * 1996-05-14 1998-10-10 Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" Эмульсия для глушения скважин
RU2168003C2 (ru) * 1999-06-25 2001-05-27 ОАО "Газпром" Эмульсия для глушения скважин
RU2183735C2 (ru) * 2000-05-11 2002-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Жидкость для глушения скважин
RU2539484C1 (ru) * 2013-07-01 2015-01-20 Закрытое акционерное общество Опытный завод НЕФТЕХИМ Эмульсионный состав для ограничения водопритоков, выравнивания профиля приемистости и глушения скважин
WO2019088999A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 Halliburton Energy Services, Inc. Diversion using solid particulates

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11098231B2 (en) Spacer fluid compositions that include surfactants
US9018145B2 (en) Foamer composition and methods for making and using same
US4646834A (en) Aqueous treatment fluid and method of use
US2890169A (en) Drilling fluid for wells
EP0293191B1 (en) Drilling and completion fluid
CA1127074A (en) Treating wells to mitigate flow-after-cementing
RU2521259C1 (ru) Буровой раствор
US20130000900A1 (en) Down-hole placement of water-swellable polymers
US6422325B1 (en) Method for reducing borehole erosion in shale formations
AU2017296043A1 (en) High density clear brine fluids
EP3548580B1 (en) Invert emulsion drilling fluids with fatty acid and fatty diol rheology modifiers
EA015201B1 (ru) Буровой раствор на водной основе
CN103154180A (zh) 钻进液和在含煤地层中钻进的方法
CN108822811A (zh) 一种气井水平井小井眼多胺强抑制防塌钻井液及制备方法
CN105189694A (zh) 油基钻液的添加剂
US2687375A (en) Drilling fluids
RU2750804C1 (ru) Состав для изоляции водопритока в скважине
RU2386656C1 (ru) Буровой раствор для строительства скважин в осложненных условиях, преимущественно для бурения пологих и горизонтальных скважин
RU2648379C1 (ru) Полисолевой биополимерный буровой раствор ПОЛИ-С
CA1247355A (en) Gelling organic liquids
CN106398667A (zh) 一种适用于硬脆性泥页岩的水基钻井液及其制备方法
RU2483091C1 (ru) Буровой раствор для промывки длиннопротяженных крутонаправленных скважин в условиях многолетнемерзлых и высококоллоидальных глинистых пород и способ его применения
RU2733766C1 (ru) БУРОВОЙ РАСТВОР С ТАМПОНИРУЮЩЕЙ ТВЕРДОЙ ФАЗОЙ Petro Plug
Serpen Use of sepiolite clay and other minerals for developing geothermal drilling fluids
RU2487909C1 (ru) Блокирующий состав для изоляции зон поглощений при бурении и капитальном ремонте скважин