Рідина глушіння нафтогазової свердловини - патент Україна 2190657 - Рожелюк Б
Рідина відноситься до галузі нафтогазовидобутку і може бути використана як рідина глушення нафтогазової свердловини при виробництві поточних та капітальних ремонтів свердловини. Технічним результатом є створення рідини глушення нафтогазової свердловини, що максимально обмежує попадання води у продуктивний пласт. Рідина глушення нафтогазової свердловини, що містить водний розчин мінеральної солі, вуглеводень і емульгатор нафтонол НЗ, містить компоненти в їх співвідношенні, об.%: вуглеводень - 26-36; нафтонол НЗ – 2-5; розчин мінеральної солі – інше. 1 табл.
Винахід відноситься до галузі нафтогазовидобутку і може бути використане як рідина глушіння нафтогазової свердловини при виробництві поточних та капітальних ремонтів свердловини (ТіКРС).
Відома рідина глушіння нафтогазової свердловини, що є пластовою, технічною або прісною водою [1, 2]. Застосування відомої рідини глушіння негативно впливає на характеристики фільтрації продуктивного пласта. В результаті її застосування навіть при строгому дотриманні технології ремонтів та їх виробництві відповідно до чинних регламентів у тій чи іншій мірі мають місце негативні фактори: збільшення часу виходу свердловини на режим, зростання обводненості пласта, зниження міжремонтного періоду (МРП) та, як результат, зниження дебіту свердловини.
Відоме використання як рідина глушення розгазованої нафти [4]. Глушення свердловин розгазованою (товарною) нафтою, що має питому вагу 0,8 г/см 2 , неефективне, оскільки для здійснення операції глушення потрібна рідина з питомою вагою не менше 0,9 г/см 2 . Крім того, неминучі при цьому розливи нафти призводять до значних витратматеріальних ресурсів на ліквідацію замазученості, а також негативно впливають на екологічну обстановку свердловини.
Відомі також рідини глушіння нафтогазової свердловини, виготовлені на основі мінеральних солей (NaCl, CaCl2, MgCl2, Са(NO3), СаВr2) [2]. Як показує промисловий досвід у різних регіонах країни та за кордоном, застосовувані в даний час рідини глушення на основі водних розчинів мінеральних солей приводять: - до зниження дебітів свердловин по нафті в середньому на 10-30% за рахунок насичення порового простору привибійної зони свердловини (ПЗС) водонафтовою емульсією, утвореною сольовим розчином, пластовою нафтою та природними нафторозчинними емульгаторами (ефект Жамена). Привибійну зону свердловини кольматують також нерозчинні мінеральні опади, які утворюються при змішуванні пластової води з розчином сольовим розчином рідини глушення; - до зростання обводненості продукції, що видобувається за рахунок збільшення фазової проникності ПЗЗ по воді; - до збільшення термінів освоєння свердловин у післяремонтний період; - до скорочення МРП на 10-40%.
До перерахованих вище негативних факторів слід додати високу поглинаючу здатність продуктивних пластів щодо рідин глушіння, приготовлених на водній основі (перевищення обсягів свердловин у 2-10 разів), що призводить до значної витрати хімреагентів на глушіння свердловини.
Найбільш близькою до винаходу за сукупністю суттєвих ознак є рідина глушіння нафтогазової свердловини, що включає про. %: вуглеводень 5-25, нафтонол НЗ 0,3-5, КССБ 0,1-1, 0,3-1 %-ний розчин полімеру 5-25, мінералізована вода - пластова або розчин хлористого кальцію 28, 30, 37 % або хлористого натрію 20% - інше [5].
Відома рідина глушення за рахунок наявності в нійрозчин полімеру при попаданні в привибійну зону пласта кольматує її, що значно знижує якість операції глушення. Крім того, полімер служить для зниження тертя при закачуванні відомої рідини глушіння пласт і зі зростанням температури руйнує її. Рідина ж глушіння повинна тривалий час зберігати свої захисні властивості за високої температури і має проникати в пласт.
Завданням винаходу є створення рідини глушіння нафтогазової свердловини, що забезпечує високу ефективність операції глушіння.
В результаті застосування винаходу досягається значне скорочення часу виходу свердловини на початковий режим роботи, збільшення МРП, збереження фільтраційних характеристик продуктивного пласта, скорочення витрати хімреагентів у високопроникних продуктивних пластах, можливість використання свердловин з різним пластовим тиском в залежності від виробничої необхідності. До того ж запропонований як рідина глушення розчин нейтральний по відношенню до інтенсивності корозії, швидкості солеотложений, розвитку бактерій, що сульфатовідновлюють, не впливає на процес підготовки нафти.
Для досягнення зазначеного технічного результату рідина глушення нафтогазової свердловини, що містить водний розчин мінеральної солі, вуглеводень і емульгатор нафтонол НЗ, повинна містити компоненти в їх співвідношенні, про. %: вуглеводень 26-36; нафтонол НЗ 2-5 та розчин мінеральної солі - інше.
Запропонована рідина глушіння є регульованим інвертно-емульсійним розчином (РІЕР), стабілізованим емульгатором нафтонолом НЗ. РІЕР складається з крапель розчину мінеральної солі, які щільно прилягають один до одного, оточені бронюючими оболонками, що складаються з вуглеводневого.розчину нафтонол НЗ. Оскільки зовнішньою фазою РІЕР є вуглеводень (дизельне паливо, нафта, широкі фракції легких вуглеводнів (ШФЛУ), стабільний бензин, гексанова фракція), то при взаємодії РІЕР та ПЗЗ зберігаються фільтраційні характеристики останнього (фазова проникність пласта).
Вказані у формулі винаходу інтервали значень компонентів встановлені емпірично та обумовлені можливістю змішування компонентів розчину. Кожен із компонентів РІЕР має різну щільність. Змінюючи співвідношення компонентів, задають необхідну щільність всього розчину, що дозволяє застосовувати РІЕР у свердловинах із різними пластовими тисками.
У нафтонасиченій частині ПЗЗ РІЕР розріджується та легко видаляється при пуску свердловини в роботу. У водонасиченій частині пласта в'язкість РІЕР збільшується і він блокує надходження води у свердловину. Таким чином, забезпечується збереження фільтраційних характеристик пласта та скорочення витрати хімреагентів.
Присутність у розчині нафтонолу НЗ дозволяє покращити проникність ПЗЗ за рахунок протікання ряду фізико-технічних процесів, що призводять до переведення привнесених твердих частинок у зважений стан, а також до розчинення та диспергування присутніх у свердловині асфальто-смолистих та парафінових утворень. РІЕР сприяє відтісненню води з ПЗЗ: нафтонол НЗ, адсорбуючись на поверхні породи, гідрофобізує її, тим самим знижуючи фазову проникність води в обводнених зонах пласта. За рахунок нафтонолу НЗ РІЕР стійкий до високих температур і не розшаровується при температурі 80 o С тривалий час. При цьому, змінюючи співвідношення компонентів РІЕР, можна регулювати час життя мікроемульсії, чим є запропонований розчин, від кількох годин до 10-15 діб,Залежно від виробничої необхідності.
Описаним комплексним впливом на ПЗЗ досягається значне скорочення часу виходу свердловини на початковий режим роботи і збільшення МРП.
Операція глушіння свердловини є важливим етапом ТіКРС. Для її успішного проведення рідина глушіння повинна відповідати певним вимогам: - електростабільність для пластових температур до 80 o С не повинна бути менше 300 В; - умовна в'язкість має перевищувати 600 з; - термостабільність, морозостійкість, технологічність та ін.
Результати досліджень РІЕР, а також використання його в технологіях глушення декількох десятків свердловин у промислових умовах показали повну відповідність параметрів РІЕР вимогам, що висуваються.
Так, наприклад, склад РІЕР, що включає як вуглеводень дизельне паливо (щільність 0,80 г/см 3 ), як водний розчин мінеральної солі хлористий кальцій (CaCl2) (щільність 1,30 г/см 3 ) і нафтонол НЗ (щільність 0,84 г/см 3 ) має параметри, представлені в таблиці.
Спосіб приготування РІЕР полягає у наступному. Перед глушінням свердловини під час підготовчих робіт визначають величину поточного пластового тиску в свердловині та розраховують необхідну щільність РІЕР з умови створення стовпом рідини глушіння тиску, що перевищує пластове, а також визначають необхідну кількість розчину. Після цього розраховують співвідношення компонентів розчину або визначають його за розрахунковими таблицями. Далі механічним перемішуванням розчин готують у наступному порядку. Розчиняють нафтонол НЗ у вуглеводні і при перемішуванні вводять розчин мінеральної солі. Отриману суміш додатково перемішують.
При виборі мінеральної солі як компонент РІЕРслід враховувати, що солі калію та магнію при глушенні свердловин є більш щадними, ніж солі натрію та кальцію по відношенню до нафтонасичених колекторів.
Для приготування РІЕР використовують блок приготування розчину, що є ємністю з розміщеним в центрі перемішувачем. Компоненти розчину подають усередину ємності насосом через розміщені за внутрішнім периметром ємності гідронасадки, встановлені під різними кутами. Можливе також застосування для приготування РІЕР мобільної установки типу ГАР-280-4К (див. "Нафтове господарство", 9, 2000, с. 90). Для контролю готовності розчину необхідний випробувач гідрофобних емульсійних розчинів чи лічильник електростабільності.
Для проведення на заключному етапі ТІКРС операції глушіння приготований у стаціонарних або промислових умовах розчин доставляють до ПЗЗ. Потім здійснюють глушіння свердловини та виведення її на початковий режим роботи.
Накопичений досвід застосування РІЕР у реальних умовах показав його високу ефективність. Свердловини виходять на початковий режим роботи відразу після запуску в роботу. Використання РІЕР для глушіння свердловин мінімізує пошкодження пласта. Застосування РІЕР дозволяє глушити свердловину без шкідливих наслідків для екологічної обстановки, виключити або, принаймні, максимально зменшити розливи нафти в процесі ТВКР. Творці РІЕР не ставили собі завдання збільшення дебіту відремонтованих свердловин, проте досягнення зазначених вище технічних результатів природним чином призводить до отримання додатково здобутої нафти.
Список джерел інформації: 1. Заріпов С.З., Шейнцвіт Л.І., Мердяшев В.І. Застосування рідин для задавлювання свердловин під час їх ремонту. М.: вид. ВНДІОЕНГ, 1981.
2.Ковальова Л.А., Галян Н.М. Зниження фільтрації робочої рідини в привибійну зону пласта при глушенні свердловин. М.: вид. ВНДІЕгазпром, 1985.
3. Орлов Г.А., Кендіс М.Ш., Глущенко В.М. Застосування зворотних емульсій у нафтовидобутку. М.: Надра, 1991.
4. Ібрагімов Г.З., Сорокін В.А., Хісамутдінов. Хімічні реагенти видобутку нафти. М.: Надра, 1986.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Рідина глушення нафтогазової свердловини, що містить водний розчин мінеральної солі, вуглеводень і емульгатор нафтонол Н3, яка відрізняється тим, що містить компоненти в наступному співвідношенні, про. %: Вуглеводень - 26-36 Нафтенол НЗ - 2-5 Розчин мінеральної солі - Інше