Способ крепления нефтеносных рыхлых песчаных пород

(5 ТЕПЬСТВУ бъеди обычи 1 ЫХ фтео дл ях с й зоны при 110-300 Изыче мест жде ния ложенн ескамиповыение э счет повыш ной породь заключается в зак мую зону пласта с вани Спосо в укреплержание формальдовой нефти с посл счете на1 моль пл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСНОМУ(71) Научно-производственное онение по термическим методам днефти(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ НЕФТЕНОСРЫХЛЫХ ПЕСЧАНЫХ ПОРОЛ(57) Изобретение относится к ндобыче и может быть использовакрепления пород на месторожденпродуктивными пластами, сложен ретение относится к нефт может быть использовано продуктивными плас- слабосцементированми песчаниками или рыхлыми Целью изобретения являетс ктивности крепления заения прочности обработанержащеи, мас.ч.: формальдегид5, серная кислота 60-65, водколичестве не менее 2 моль рыхлыми песками. Цель - повьппениеэффективности крепления за счет повышения прочности обработанной породы, Способ заключается в закачиваниив укрепляемую зону пласта, смеси, содержащей, мас.ч.: формальдегид 3545, серная кислота 60-65, вода 60-65,в количестве не менее 2 моль в пересчете на содержание формальдегида на1 моль пластовой нефти с последука 1 импрогревом этой зоны при 110-300 С втечение 2-72 ч. Способ наиболее эф-,фективен при креплении песчаных пород, содержащих высоковязкие нефтии обеспечивает равномерное креплениеобработанного участка, Способ позволяет проводить надежное креплениенсфтенасыщеннкх рыхлых пород и сократить затраты на проведение технологических операций. 1 табл. щим прогревом это С в течение 2-72 ч.Способ рекомендуется для крепления рыхлых песчаных пород, содержащих высоковязкие нефти, поскольку прочность укрепленных пород прямо пропорциональна содержанию в нефтях и асфальтенов. Крепление рыхлых по г род обработанных согласно способу, происходит вследствие взаимодействия высокомолеКулярных соединений (смол, асфальтенов), содержащихся в нефти, с формальдегидом с образованием твердых продуктов конденсации, скрепляющих мелкие фракции породы. Способ . обеспечивает равномерное по прочнос 1585500ти крепление обработанного участкапризабойной зоны,Влияние соотношения компонентовв реагенте и условий прогрева обработанных реагентом образцов на конечную прочность скрепленной породы:приведено в таблице.Прочностные испытания проводили нна образце песчаной породы, пропитанной нефтью следующего физико-хими-,ческого состава:Вязкость, мПас 360Плотность, г/см 0,945Коксуемость, % 5,0Мех.примеси. % О, 012Селикагелевые смолы и асфальтены, 7, 13,49Средняя молекулярная масса 500Представленные в таблице данныепозволяют сделать вывод о высокОЙэффективности крепления рыхлых пород,а также о том, что молярное соотношение формальдегида к пластовой нефтиравное 2;1, является оптимальным,так при соотношении, равном 1: 1,прочность образцов снижается, а использование формальдегида к пластовой нефти при молярном соотношении,равном 3,:1, нецелесообразно из-заувеличения расхода Формальдегида,поскольку увеличения прочности образ"цов при этом не происходит.При.использовании в качестве катализатора 40%-ного водного растворасерной кислоты прочность образцовна сжатие снижается по сравнению спрочностью образцов, приготовленнькс применением в качестве катализатора 50%-ного водного раствора сернойкислоты. Использование 60%-ного водного раствора серной кислоты нецеле-,сообразно из-за увеличения расходакислоты,Анализэкспериментальных данных,приведенных в таблице, позволяет сделать вывод, что температура 110 С является минимальной температурой отверждения крепителя, при которой получают образцы достаточной прочности(0,4 мПа). При увеличении температуры прочность образцов увеличивается.Предельной температурой реакции, прикоторой образующиеся продукты конденсации сохраняются, является температура 300 ССпособ осуществляют следующим образом.фективная толщина пласта Ь), пластовая температура (Т ), пористостьл фпласта (ш), объемное содержание реагентов (Б ), диаметр скважины (й), задаваемый диаметр зоны крепления (41 з ), мощность электронагревате 50 ля (И), температура обработки (Т ). Иэ справочника берут данныетеплофизических величин: объемные теплоем-. кость скелета пласта (С ), воздухаск ф(С ), нефти (С), кровли-подошвы пласта (Д,ц, ). Готовят смесь 357-ного Формалина ссерной кислотой из расчета, что юлярное соотношение Формальдегидак пластовой нефти равно 2;1, а водныйраствор серной кислоты 507-ный (сучетом воды в формалине), Приготовленную смесь закачивают в эакрепляемый участок. Затем нагнетают нагретый воздух в течение времени, необходимого для прогрева закрепляемогоучастка до температуры 110-300 С врадиусе 0,5 м.Количество молей неФти, на котороерассчитывается требуемое количествоформальдегида выбирается исходя из отношения массы нефти в эакрепляемомучастке породы или образце к ее средней молекулярной массе. Выбор коли"чества молей нефти при креплении приэабойной эоны проводят по Формуле:Р.где и - число молей нефти;25 г,г- внутренний и наружный радиусы закрепляемого участка,я - пористость пласта;1 - нефтенасьпценность;30- плотность нефти, кг/м;р - масса одного моля, г;Ь - высота закрепляемого участка, м,Например, если радиус закрепляемой призабойной зоны 0,5 м, высота10,м, то при пористости породы 30%,нефтенасьпценности 607. и плотностинефти 945 кг/м, объем нефти в закрепляемом участке составит 1,356 м,40 .а масса 1381 кг. Отсюда при среднеймолекулярной массе нефти, равной500 у.е., число молей составит1381000/500 = 2762.Исходными данными для расчета расхода воздуха (1 ) и времени его повдачидля прогрева эакрепляемого участка до 110-300 С являются эф.52:2 9 10 11 12 13 2,жания воды и реагенте сос Приме оотношение серной кислотавляло 1:1. Расход воздуха определяют по фор- муле Дпя определения времени прогреваэакрепляемого участка сначала за"даются временем й и по формулам(У) =ехр(у)егГс(у)+ 2ф Лки( = --Я = ш(13 )ки СРск определяют диаметр эоны крепленияИ) при заданном времени прогрева(С), сравнивают его с задаваемым диаметром эоны крепления И ) и еслидЙз, то задаются другим большимвременем прогрева закрепляемогоучастка и расчитывают диаметр зоныкрепления. Выбирают то значение вре 15 20 25 30 мени прогрева эакрепляемого участка. при котором д - йТаким образом способ позволяет проводить надежное крепление нефте- насыщенных рыхлых пород и значительно сократить затраты на технологические операции вследствие низкой стоимости используемых компонентов,Формула изобретения Способ крепления нефтеносных рыхлых песчаных пород, включающий эаканчивание в укрепляемую зону пласта реагента, вступающего во взаимодействие с пластовой нефтью с образованием крепящего материала, и прогрев этой зоны, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности крепления за счет повышения обработанных пород, прогрев укрепляемой эоны пласта производят при 110- 300 С в течение 2-72 ч после закачивания реагента, вступающего во взаимодействие с пластовой нефтью, а в качестве реагента, вступающего во взаимодействие с пластовой нефтью используют смесь,содержащую 35- 40 мас,ч, формальдегида, 60-,65 мас,ч. серной кислоты и .60-65 мас.ч. воды, причем смесь закачивают в количестве не менее 2 моль в пересчете на содержание формальдегида на 1 моль пластовой нефти, мперату ь прогре образц