Способ получения полимерного бурового раствора для вскрытия пластов

)5 С 09 Т И К АВТО МУ СВИДЕТЕЛЬС следоваизики и учно-и и, гео П,Нив Брагина М.Подго ияние поло вскрытия ы ВНИИБТ,ие безглиниора КМЦ на 1 х пластов, - с. 21-25,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(71) Восточно-Сибирский нательский институт геологиминерального сырья(56) Рахматуллин Р,И, и др, Вимерных растворов на качестгранулярных коллекторов. Трудвып. 59, 1984, с. 149 - 157.Казанский В.В, и др. Влиянстого соленасыщенного раствкачество вскрытия продуктивнНефтяное хозяйство, 1988, М 1(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОБУРОВОГО РАСТВОРА ДЛЯ ВСКРЫТПЛАСТОВ Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к способам получения буровых растворов для вскрытия продуктивных пластов.Известны способы получения полимерного бурового раствора путем эагущения воды или водносолевого раствора высокомолекулярным соединением из класса полисахаридов.Недостатком известных способов. является то, что указанные полимерные растворы в отсутствие коллоидной фазы не способны ограничить филь рацию жидкости в проницаемые отложения, введение же в раствор бентонита, мела. асбеста и т.п. отрицательно влияет на работу долот и спо 721070 А 1(57) Изобретение относится к бурению скважин, а именно к способам получения буро.вых растворов, используемых для вскрытия продуктивных пластов. Цель - сохранение коллекторских свойств продуктивных пластов за счет снижения адсорбционно-адгезионной активности полисахаридов по отношению к песчаникам при одновременном повышении структурно-механических свойств раствора. Способ включает растворение реагента - стабилизатора иэ класса полисахаридов - в растворе хлорида натрия, обработанном предварительно кальциевой солью нитрилотриметилфосфоновой кислоты (Са-НТФ) в количестве 0,4 - 0,9 мас,%, Введение Са-НТФ в раствор после растворения в нем полимера не приводит к достижению поставленной цели. В качестве полисахаридов используют карбоксиметилцеллюлоэу и карбоксиметилоксиэтилцеллюлозу. 3 табл,собствует необратимой кольматации коллектора.Известен способ, включающий введение полимера и класса полисахаридов, например карбоксиметилцеллюлозы, в водно-солевой раствор. В соответствии с этим способом готовят концентрированный раствор хлорида натоия и вводят в него 1- Зф( карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), При этом образуется полимерный раствор, в котором надмолекулярные образования имеют размеры коллоидных частиц. За счет кольматирующего действия коллоидных высокомолекулярных частиц полимерный буровой раствор имеет низкую фильтрацию в пласты при различных перепадах давления,Однако недостатком известного способа является то, что коллоидные высокомоле 1721070кулярные частицы полимерного буровогораствора обладают высокой физико-химической (адсорбционной, адгезионной) активностью по отношению к поверхностигорной породы, что препятствует их удалению иэ фильтрационных каналов призабойной зоны пласта при освоении скважины,вследствие чего затрудняется очистка скважин и снижается их продуктивность.Цель изобретения - сохранение коплекторских свойств продуктивных пластов эасчет снижения адсорбционно-адгезионнойактивности полисахаридов по отношению кпесчаникам при одновременном повышении структурно-механических свойств раствора.Поставленная цель достигается тем, чтораствор хлорида натрия перед введениемполисахарида обрабатывают кальциевойсолью нитрилтри(метиленфосфоновой) кислоты в массовой концентрации 0,4-0,9 ф .Кальциевая соль нитрилтри(метиленфосфоновой) кислоты (Са-НТФ) представляетсобой порошкообразное вещество белогоцвета с молм. 413;15, Т.пл. 250 С (с разложением). Структурная формула-СНг - Р(0)ОгСабрутто-формула: СазСзН 609 ЙРз, 30Снижение адсорбционной и адгезионной активности полимера по отношению кповерхности горной породы обусловленомодификацией поверхности агрегатов макромолекул углеводородными фрагментами, 35входящими в состав молекул фосфорорганического соединения, и экранизацией функциональных групп полимераалкилфосфоновыми группами -В-РО(ОН)г.П р и м е р. В химический стакан вместимостью 1 л помещают 366,4 г воды и. 120 гхлорида натрия, перемешивают раствор счастотой вращения 2 с в течение 30 мин,добавляют 3 г СА-НТФ и перемешивают 1 ч,Затем вводят 0,6 г гидроксида натрия и 10 г 45КМЦ/700. После перемешивания измеряют технологические показатели полимерного бурового раствора: плотность р = 1200кг/м; условная вязкость (УВ) = 150 с; водоотдача Ф = 7 см, статическое напряжение 50сдвига СНС 1/1 о = 0,6/0,6 Па; показательконцентрации ионов водорода рН 8,Испытание адсорбцион ной активностиполимерного бурового раствора проводятследующим образом. 55В колбу, вместимостью 50 см, помещают 5 г адсорбента (стеклянные шарики сзудельной поверхностью 0,1 м /г) и 20 смгиспытуемого полимерного бурового раствора. Перемешивают содержимое колбы механической мешалкой с частотой вращения 1 с в течение 6 ч. Выдерживают в покое 18 ч, Антронным методом определяют содержание КМЦ в полимерном буровом растворе до и после контакта со стеклянными шариками,Адсорбцию (А) вычисляют по формуле ЬС Ч1005 д Ргде Ч - объем раствора, см;з,Зуд - удельная поверхность адсорбента, мг/г;Радс - навеска адсорбента;Л С = (Со-С 1) изменение концентрации КМЦ в растворе.После расчета получают Со = 2,0 мас. О ; С 1 = =1,97 мас.ф 6; А= 12 мг/м .Методика оценки адгезион ной активности полимерного бурового раствора, В шприц, вместимостью 1 см, отбирают прозбу испытуемого полимерного бурового раствора. Иглу шприца вводят в ячейку для испытания и формируют капли раствора на полированной поверхности стеклянной пластинки, находящейся в среде углеводородной жидкости (декан). С помощью микроскопа при четырехкратном увеличении измеряют параметры капли (высота и посадочный диаметр), Вычисляют величину угла смачивания Ор = 82 О.Состав и свойства полученных предлагаемым способом полимерных буровых растворов приведены в табл. 1.Из табл. 1 следует, что растворы 1 - 6 имеют удовлетвбрительные технологические показатели, сходные с показателями полимерного бурового раствора, полученного известным способом (раствор 7),В табл. 2 приведены данные об адсорбционной и адгезионной активности КМЦ в полимерном буровом растворе по отношению к поверхности горной породы.В табл. 3 приведены данные о степени очистки порового пространства образцов керна естественного песчаника, закольматированных полимерным буровым раствором. За показатель степени очистки пород взят коэффициент восстановления первоначальной проницаемости Кеп,Из табл. 2 следует, что при обработке полимерного бурового раствора кальциевой солью нитрилтри(метиленфосфоновой) кислоты значительно снижается величина равновесной адсорбции КМЦ на силикатной поверхности и растет краевой угол смачивания, Это свидетельствует об ослаблении сил молекулярного взаимодействия полимера на контакте с минеральной поверхностью1721070 Та бл и ца 1 пород, что улучшает условия очистки порового пространства от высокомолекулярного кольматанта при течении флюида. Последнее подтверждается результатами экспериментов по декольматации песчаников (табл.3). 5 Приведенные данные показывают также, что оптимальной массовой концентрацией Са-НТФ в полимерном буровом растворе является концентрация 0,4-0,9. 10 При концентрации Са-НТФ менее 0,4 (раствор 1) эффективность предлагаемого способа недостаточно высока, так как физико-химическая активность полимера снижается незначительно. При концентрации 15 Са-НТФ 0,9 адсорбция КМЦ отсутствует, поэтому дальнейшее повышение концентрации Са-НТФ экономически нецелесообразно (раствор 6), Поскольку обработка водносолевого раствора 0,4-0,9 Са-НТФ 20 снижает величину рН, в раствор ддбавляют 0,1-0,15 едкого натра, что обеспечивает оптимальный для данного типа полимерного бурового раствора диапазон значений рН 7 - 9. Кальциевую соль НТФ вводят в раствор 25 перед введением полимера, так как в противном случае (при введении в раствор СаНТФ после введения полимера) цель изобретения не достигается (раствор 8, табл. 1), 30 Положительный эффект достигается и при использовании другого полисахарида - карбоксиметилоксиэтилцеллюлозы (КМОЭЦ). Свойства полимерного бурового раствора на основе КМОЭЦ показаны в табл. 1 (раствор 9).Предлагаемый способ обеспечивает улучшение условий очистки призабойной эоны пласта при освоении скважин за счет снижения физико-химический активности полимера, в результате чего в 1,3-3 раза повышения пропускная способность фильтрационных каналов пород в призабойную зону пласта и, соответственно, увеличивается продуктивность последнего,Формула изобретения Способ получения полимерного бурового раствора для вскрытия пластов, включающий растворение реагента стабилизатора из класса полисахаридов в растворе хлорида натрия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сохранения коллекторных свойств, продуктивных пластов за счет снижения адсорбционно-адгеэионной активности полисахаридов по отношению к песчаникам при одновременном повышении структурно-механических свойств бурового раствора, в раствор хлорида натрия предварительно вводят кальциевую соль нитрилотриметилфосфоновой кислоты в количестве 0,4 - 0,9 мас,й - краевои угол смачивания стеклянн Таблица 3 Го т (возраст рна ст Раств Предлаемый гГоризонт 3 есчаник кварцевый пахан ский горизонт 5,5 Парфе есчаник кпатовый олево 81101 Юрски Песчаник полимиктовы оже 4 арфе и вски Юрские отлож естный Улаханский гори 21 ый есцаник ква рфеновский горизонт 9,3 есчаник квпатовый к-полево 208 6 160. 7 12 9 Юрские отложе Песчаник лимиктовыи лимиктовый рские отложен есца Песчаник полимиктовый кие отложенияСоставитель В.БалТехред М.Моргентал эктор А,Коэориэ Корректор С.Шевкун Подписноеэобретениям и открытиям прРаушская наб 4/5 Г СССР эводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Примечание: А - равновесная адсорбцияпластинки раствором на границе с деканом. Песчаник кварц"полевнеатовыйПесчаник полимиктовы Заказ 927 Тираж 8 НИИПИ Государственного комитета и 113035, Москва, ЖПервоначальнаяпроницаемость,10 мкм Козффициент вос становле ния прон цаемостиг