Раствор для гидроразрыва нефтегазонасыщенного пласта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетских СоРалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.08.79(088.8) по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Иностранцы Георг Пахольке, Дагмар Реттиг, Манфред ферстер,Ханс-Юрген Штарк и Райнер Тиде(ГДР) Иностранное предприятие форшунгсинститут фюр ди Эркундунг унд фердерунг фон Эрдель унд Эрдгаз(54) РАСТВОР ДЛЯ ГИДРОРАЗРЫВА Н ЕФТЕГАЗО НАСЪЩЕ Н Н ОГО ПЛАСТА Изобретение относится к области добычи нефти и газа, в частности к увеличению проницаемости разрабатываемых нефтесодержащих пластов посредством осуществления гидроразрыва пласта.,эИзвестна жидкость для гидравлического разрыва нефтегазосодержащего пласта, состоящая из воды и добавки, снижающей одновременно вязкость и величину потерь давления на трение 11.10В качестве добавки рекомендуют использовать трехзвенный полимер: акриловая кислота - акр ил амид - ди ацетон - акриламид.Однако падение вязкости после осуществления гидроразрыва пласта происходит в течение длительного времени, что удлиняет промежуток времени между обработкой жидкостью и развертыванием добычных работ.20Известен также раствор для гидроразрыва нефтегазонасыщенного пласта, включающий воду и добавку, в качестве которй используют природные смолы, крахмал н другие материалы 21.9 оОднако известный раствор имеет длительное время снижения вязкости прн наличии указанных добавок и высокую водо- отдачу,Целью изобретения является ускорение снижения вязкости раствора и понижение водоотдачи.Достигается это тем, что в качестве добавки он содержит карбоксиалкилкрахмал при следующем соотношении компонентов, вес. о/о.Карбоксиалкилкрахмал 0,3 - 5,0 Вода ОстальноеИсходным продуктом для получения карбоксиалкилкрахмала, например карбоксиметилкрахмала, служит крахмал, который этерифицирустся галогензамещеннымн алкилкарбоновыми кислотами, в частности монохлоруксусной кислотой.Полученный таким образом карбокснметилкрахмал растворим на холоде в воде н образует высоковязкий гель. Было обнаружено, что требуемая концентрация карбокснмстилкрахмала в водсдолжна находиться в пределах 0,3 - 5,0 о/о, предпочтительно 0 4 - 2 4 о/оКроме того, было обнаружено, что карбоксиметилкрахмал может быть использован прн температуре забоя скважины бО -683640 Таблица 1 Вязкость при комнатной температуре (сП) через Концентра- т 3 суток 2 суток 1 сутки 1 час 160 с480 с 480 с 1 160 с 160 с 480 с 160 с 480 с50 157 373 540 540 54 238 610 1026 1399 32 184 265 540 502 38 281 427 1064 92338 270 475 1048 1139 32 175 288 540 540 34 171 349 540 540 0,8 1,0 1,2 1,5 1,8 40 254 605 1129 1512 Таблица 2 Вязкость 25приВ=480 ссП Темпера- Температура обра- тура измеботки, С реиия, С Концентрацияя, % 50 30 40 12 25 80 25 25 80 120 0,8 Коицеитрация, % При комнатной температуре При 80 С 157110 35 25 80 25 25 80 120 1,0 13 19 (3 ,3 (3 (3 8 (3 (3 (3 (3 0,8 1,0 1,2 1,5 1,8 25 80 25 373 288 14 40 25 80 120 1,225 80 25 25 80 120 1,5 Эксперимент при температуре 120 С про водился в резервуаре под давлением.П р и м е р 4. В табл. 5 приведена зависимость характеристик потери жидкости геля из карбоксиметилкрахмала в воде от заданных давлений и температур,540 301 2425 80 25 25 80 120 3200 С. Предпочтительным является температурный диапазон 80 в 1 С,На земной поверхности в течение трехдневного старения не было отмечено существенного падения вязкости. Эксперименты 5 показали, что гель из карбоксиметилкрахмала в водном растворе может быть деструктурирован в рекомендованном интервале температур, не оставляя после себя никаких остатков. 10Благодаря предложенному использованию карбоксиметилкрахмала в воде с учетом содержания соли в воде можно при обработке, связанной с гидравлическим разрывом пласта, в значительной степени ре гулировать или же сокращать такие параПример 2. В табл. 2 приведены свойства геля из карбоксиметилкрахмала в воде при термической нагрузке через 3 ч.П р имер 3. С действием термической 20 нагрузки изменяется несущая способность метры геля, как вязкость, несущую способность по песку и время блокирования.П р и м е р 1. Карбоксиметилкрахмал растворим на холоде в воде. Будучи добавленным в воду, он сразу же сильно повышает вязкость. Продукт растворяется полностью спустя 5 - 10 мин.После 15-минутного времени перемешивания образуется гомогенная высоковязкая жидкость, которая претерпевает одночасовое последующее набухание,В табл. 1 показана зависимость вязкости от концентрации при комнатной температуре, после одночасового, одно-, двух- и трехсуточного старения, при скорости деформации (Д) 480 с -и 160 с -геля карбоксиметилкрахмала по песку в воде.Эксперименты для измерения скорости осаждения песка осуществлялись по типу стандартного метода испытания жидкостей для гидравлического разрыва пласта (рекомендуемая Техническая Методика для оценки жидкостей для гидравлического разрыва пласта, метод испытания, разработанный Американским институтом нефти, РП 39, июль, 1960 г.). Результаты измерения при комнатной температуре, при температуре 80 и 120 С приведены в табл. 3 и 4.Таблица 3 Скорость осаждения песка, см/мии683640 Таблица 4 Схогость осаждения песка при 120 С, сммин 10 мин 0,5 ч Концентрация, % 1,5 ч 1 ч 2 ч 25 ч 3 ч 1,8 20 0,4 75 300 Таблица 5 КонцентрациЯ, %( мл 1,2 1,5 1,8 1,2 1,5 1,8 20 20 20 70 70 70 0,15 0,11 0,00 0,44 0,35 0,02 70 70 70 70 70 70 26 0,98 0,50 0,30 0,96 0,52 0,58 14 20 П р и м е ч а н и е: 5 - начальные потери, мл,см; Я,; - кумулятивное количествофильтрата спустя 25 мин, мл; С - коэффициент отдачи жидкости, м/)Гмин,Формула изобретения Составитель А. ЗвездинаРедактор Д, Павлова Техред Н. Строганова Корректор А, Галахова Заказ 1789/17 Изд.491 Тираж 658 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Способ измерения с целью определения коэффициентов отдачи жидкости осуществлялся по типу стандартного метода испытания жидкостей для гидравлического разрыва пласта. П р и м е р 5. Изменение проницаемости пробы породы после деструкции геля из карбоксиметилкрахмала в воде подтверждается нижеследующим экспериментом.Применялся керн песчаника. Геометриче ские размеры керна составляли: диаметр 3 см и длина 3,4 см, Использовался гель из карбоксиметилкрахмала в воде с концентрацией 18 г/л. Температура эксперимента составляла 120 С. После измерения исход ной проницаемости с применением азота гель спрессовывался. Кумулятивный объем продавленной жидкости составил 22,7 мл по истечении 36 мин.После двухчасового периода прессования 20 производилось измерение обратной проницаемости с использованием азота. Отмечалось ухудшение порядка 15%. Повторное измерение обратной проницаемости по истечении десятичасового стандартного про межутка времени не дало ухудшения проКоэффициент отдачи жидкости, имеющий значения около 1 10 -м/армии, считается хорошим, более низкие значения считаются отличными. нпцаемостп по сравнению с исходной проницаемостью. Раствор для гпдроразрыва нефтегазонасыщенного пласта, включающий воду и добавку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюускорения снижения вязкости раствора ипонижения водоотдачи, в качестве добавкион содержит карбокспалкилкрахмал приследующем соотношении компонентов,вес. %:Карбоксиалкилкрахмал 0,3 - 5,0Вода ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СШЛ3537525, 166 в 3,опчбл. 1968.2. Патент США3592266, 166 в 2,опубл. 1971.