Способ изоляции водопритоков в нефтяном пласте

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1657609 1)5 Е ОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ-ис- ефенко, С,В.Тимотов ываения вной аста 0,1-0,2 30-40 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Печорский государственный научноследовательский и проектный институт нтяной промышленности(54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИКОВ В НЕФТЯНОМ ПЛАСТЕ(57) Изобретение относится к нефтедобющей промышленности. Цель изобрет- повышение эффективности селектиизоляции обводненных интервалов пл Изобретение относится к нефтедобывающей промышлзнности, в частности к способам изоляции обводненных пластов при разработке нефтяных месторождений,Целью изобретения является повышение эффективности селективной изоляции обводненных интервалов пласта путем улучшения условий образования водоизолирующего экрана и предохранения от закупорки нефтенвсыщенных толщин,Способ изоляции включает закачку предохраняющей жидкости, изолирующего материала и структурообразователя, в качестве предохраняющей жидкости закачивают гидрофильную эмульсию следующего состава, мас.ф,:Неионный ПАВНефть эа счет улучшения условий образования водоизолирующего экрана и предохранения от закупорки нефтенасыщенных толщин, Способ осуществляют путем закачки предохраняющей жидкости, изолирующего материала и структурообразователя, причем в качестве предохраняющей жидкости эакачивают гидрофильную эмульсию следующего состава, мас,%: неионный ПАВ 0,1 - 0,2; нефть 30 - 40; 0,03-0.047,-ный раствор ПАА - остальное. Сначала закачивает эмульсию со структурообразователем, затем чистую эмульсию, а затем изолирующий материал. В способе могут быть использованы различные изолирующие материалы, коагуляция которых требует наличия структурирующего компонента, причем водные растворы этого компонента в составе эмульсии не должны изменять ее функции. 4 табл. 0,03 - 0,04 о(-н ый растворполиакриламида (ПАА) остальное причем эмульсию закачивают двумя порциями, в первую из которых вводят структурообразователь,В качестве изолирующих материалов могут использоваться, например, жидкое стекло. полимеры акриловых соединений (гипан), а в качестве структурирующих по отношению к этим изоляционным материалам агентов - водные растворы солей многовалентных металлов, например хлориды кальция, магния, алюминия с концентрацией 10-20,Водная фаза эакачиваемой эмульсии представлена пресной водой и является нейтральной по отношению к изолирующим материалам, т.е, выполняет роль раздели 1657609тельного буфера между первоначально закачиваемой эмульсией со структурообразователем и изолирующим материалом,Закачка прямой эмульсии перед изолирующим материалом не изменяет проницаемость водонасыщенного интервала, норезко снижает фильтрацию по нефтенасыщенному интервалу.Наличие в первоначально закачиваемой эмульсии структурообразователя позволяет увеличить избирательностьспособа изоляции путем преимущественного поступления всего объема структурообраз: вателя в водонасыщенные интервалыпласта, а не по всему обьелу поизабойной 15зоны пласта,Б водснасыщенном ин гервале пластапоследующая закачиваемая эмуль ия, служащая буфером, препятствует преждевременному контактированию изолирующего 20материала со структурообразователем, Внефтенасыщенной части, где снижена фильточемость для изолирующего материала, эа:эчка последующ.,й прямой эмульсии1 репятствует контактиро анию реагентов,; ;:;э ь Гаь изглен н ""ст 11 прч.мой эмульсии оч ввода в се снегов догОлительных объемов неф 1 и и воды приведены е 30табл,1,Как следует из данн:., табл 1 1 риразбавлении:змул .сии водой г ро;схо,ч 1снижение ее вязкости (условие водон-сыщенных. н ервалов),и сохранение ф,;г ь 1 ра 35ционной характеристики этол ч:,гт, плагтаи, наоборот, повышение вязкости эмульсииот добавления нефти (условия нефтенасыщенных интервалов) вызывает увеличениефильтрационного сопротивления в данной 40части пласта, что обеспечивает преимущественное попадание эмульсии и изолирующих материалов в водонасышенную часть.Так при разбавлении водой в 2 раза, вязкость эмульсии снижается в 1,5 - 2,5 раза, а 45добавление такого же количества нефти увеличивает ее вязкость в 3-5 раз. При большем добавлении нефти происходит фазовоеобращение эмульсии и внешней средой становится нефть, Это придает образовавшейся эмульсии свойство неограниченнойслешиваемости с нефтью н обеспечиваетлучший вынос ее из нефтенас 1 щенных интервалов при освоении скважинВ предлагаемом составе устойчивость 55прямой эмульсии обеспечиваетеионны ливодорастворимыми ПАВ типа ОП, АФя 12 и других, которые устой,ивы к минерали: дгии од 1 ой сре -, . -,пдес манию использоваться в качестве структурообразователей, В табл 2 приведены данные по влиянию концентрации ПАВ на свойства состава эмульсии, используемого согласно способу,При содержании ПАВ 0,05 эмульсии обладают ограниченной стабильностью во времени, а при содержании ПАВ более 0,2 практически не изменяют вязкостные и коалесцирующие свойства эмульсии. Однако при содержании ПАВ 0,3 избыток свободного эмульгатора не вызывает фазового обращения прямой мульсии даже при добавлении к ней грех объемов нефти, Это служит препятствием в пластовых условиях при вызове притока нефти к забою скважи ны,Оптимальное содержание нефти при концентрации ПАВ 0,1-0,2 является 30- 40 . Менее 30 - низкая стабильность эмульсии во времени более 40 нефти - эмульсия обладает повышенной вязкостью Ь 1,5 - 2 раза выше), Это может осложнить работы по закачке эмульсии в пласт, потребут оовышенных давлений нагнетания, что м,.ло приемлимо для указанных операций, "ледпвательно, оптимальными по составу прямыми эмульсиями являются системы, содержащие 30-40% нефти и 0,1 - 0,2% водного раствора ПАВ типа АФ 9-12,Однако высокая скорость коалесценции глобулефти (стабильность 1 - 1,5 ч) с отделениегл последней из состава эмульсии приводйт к тому, что защитные свойства эмульсии исчезают раньше, чем производится закачка всего объема изолирующего материала (3 - 5 ч), Для дополнительной стабилизации эмульсий выбран ПАА, Стабильность эмульсии при этом возрастает до 6 - 24 ч, что вполне достаточно для проведения процесса изоляции, Оптимальным для приведенного состава является содержание ПАА 0,03-0,04 в водном растворе. При менее 0,03 не обеспечивается необходимая стабильность (происходит медленное отделение нефти), При содержании более 0,05 наблюдается чрезмерная стабилизация прямой эмульсии, что менее эффективно при ее использовании в способе (для ее обращения необходимо диспергировать не менее трех обьемов нефти). Результаты влияния ПАА на свойства прямой эмульсии приведены в табл,3,Как следует из данных табл,З, при вводе в состав эмульсии ПАА имеет место некоторое загущение (примерно 50 ) из-за отделения из ее обьема части водной фазы в сгат,ческом состоянии, В динамических ус; это-. ". 1 есг; е происходит и эмуль 16576095 10 15 20 25 30 35 40 45 Способ осуществляется следующим образом,В скважину спускают насосно-компрессорные трубы (НКТ), устанавливают башмак труб на уровне середины интервала пласта, При давлении закачки, превышающем прочность колонны, НКТ спускают с пакером, Сначала закачивают эмульсию со структурообразователем, например, через тройник, Затем закачивают чистую эмульсию, которая является буфером. Объем буфера обычно составляет в зависимости от диаметра НКТ 0,2 - 0,6 м . Затем закачивают изолирующий материал, например жидкое стекло, гипан и др. 50 55 Реагенты продавливают в пласт продавочной жидкостью до полного вытеснения их из ствола скважины, В качестве продасия (в отличие от нестабилизированной ПАА) сохраняет свои начальные свойства.Концентрация структурообразователя, например СаС 2, в водной фазе для такого изолирующего материала, как жидкое стекло, из практики составляет 10-200 ь. С учетом этого в первоначально закачиваемой эмульсии концентрация структурирующих агентов в водной среде выбрана 10-20 .Эффективность предлагаемого способа проверена на моделях пластов иэ естественного кернового материала в условиях, имитирующих пластовые.Без предохраняющей эмульсии проницаемость нефтенасыщенного керна снизилась в 4 раза (15 фот первоначальной), с предохраняющей - всего в 2 раза (420 от первоначальной), При этом продуктивность (отношение расхода к перепаду давления) при прокачке изолирующего материала в нефтенасыщенном керне без эмульсии составляет 10 см / (ч кг/см ), с эмульсией -3 ф, 23,7 см /(ч кг/см ), т.е, снизилась почти в 33раза, что говорит о существенном препятствии проникновению в нефтенасыщенный образец изолирующего материала.Приведенная оценка степени селективной изоляции водонасыщенных кернов при закачке СаС 2 и жидкого стекла по известном у способу и закачке этих же материалов по предлагаемому вытекает из результатов исследований, представленных в табл.4, причем плотность, гlсм, и вязкость, МПа.с,зжидкостей при температуре опыта 24 С:Вода 0,998 и 0,92Нефть 0,857 и 10,6 Эмульсия 0.955 и 6,6 СаС; 1,168 и 1,7 Жидкое стекло 1,099 и 1,62,вочной жидкости используют техническуюили пластовую воду, нефть и т,д.С целью усиления эффекта предохранения нефтенасыщенных интервалов закачкув пласт прямой эмульсии производят придавлении в 1,2 - 1,4 раза большем, чем давление закачки изолирующего материала, ноне больше давления разрыва пласта. Изолирующий материал. напримержидкое стекло, в водонасыщенной части при контактировании его с внешней воднойфазой прямой эмульсии, содержащей СаС 2, под его действием коагулирует, образуяизолирующий экран.Эмульсия - буфер, содержащая пресную воду, имеет меньший обьем по сравнению с первоначально закачиваемымобьемом прямой эмульсии и быстро расфор. мировывается при радиальной фильтрациив водонасыщенной части пласта и не препятствует коагуляции материала.В нефтенасыщенной части образованию экрана препятствует как минимум трифактора: снижение фильтрационной характеристики данной части для изолирующегоматериала за счет эмульсии, наличие мало- расформированной буферной части эмульсии и гидродинамический фактор.Применение предлагаемого способа способствует повышению эффективности селективной изоляции, особенно пресных и маломинерализованных вод.Исходя из лабораторных исследований повышение продуктивности по нефти происходит как минимум в 1,5-2 раза.В способе могут быть использованы различные изолирующие материалы, коагуляция которых требует наличия структурирующего компонента. причем водные растворы этого компонента в составе эмульсии не должен изменять ее функции.Таким образом, способ изоляции водо- притоков в нефтяном пласте позволяет повысить эффективность селективной изоляции наиболее обводненных интервалов пласта с одновременным предохранением от закупорки нефтенасыщенныхтолщин, сократить расход компонентов на одну обработку, а также улучшить условиядля освоения скважин в послеремонтныйпериод. Формула изобретения Способ изоляции водопритоков в нефтяном пласте, включающий закачку предохраняющей жидкости, изолирующегоматериала и структурообразователя. о т л ич а ющ и й с я тем, что. с целью повышенияэффективности селективной изоляцииобводненных интер:.алов пласта за счет улучшения условий образования водоизо1657609 30-40 лирующего экрана и предохранения от закупорки нефтенасыщенных толщин, в качестве предохраняющей жидкости используют гидрофильную эмульсию следующего состава, мас.: 5Неионный ПАВ 0,1-0,2 Таблица 1 печения вяэностн эмулвсин прн иоде небтм (чмслмтелв) и пластоаой воды (энаыенателв) Сос"таа ОХ-наастнор Исхо О,00/б,3 Осталвное,8 30 ,4 60 ,1 90 Нефть0,03 - 0,04-ный раствор ПАА остальное причем гидрофильную эмульсию закачивают двумя порциями, в первую из которых вводят структурообразователь. 2,9/4,8 26,1/3,5 24,8 /2,1/6,0 52,3/4,1 29,9 /3,0 ,7/30 211/2,4 28,9 /1,91657609 10 Таблица 3 Отделение 502водной среды,ч Концентра- Вязкость,ция ПАЛ, МПасмас.7 тав 1 (отделение 50 у; нефти) 4 з 4 3 1,происходит медленное отделение ифти) 7,0 0,02 0,03 О, 035Оз 04 8 з 2 0,05 Для определения влияния добавок ПАА на свойства прямой эмульсии взят следующий состав, мас. Е:Афз -12 0,1Нефть 30Пресная вода Остальное Таолицв 4 Ооъ иФильтрси /7 п Вреифиьтреиииин фильтрусив кидьостьтеристика кеРна ОтионеиЯЯр ко роиивеОтиоыиивлепив см з/ни Проницаяюсть пвозлукуики 5 Насавен Ооъеипор,си 9 ть редиий втинас прони июстн чфатн вч.,Без предокрвнякне леси 5 Водонв ценный,О 4 НеЮ насыне нный О/124