Состав для временной селективной изоляции высокопроницаемых пропластков

(5)М. Кл. с присоединением заявки М Е 21 В 43/27 3 ЬвударетееххыЯ квинтет СССР ао делан хзебретениЯ н открытвЯ.5(088.8) Дата опубликования описания 23.07.82(72) Авторы изобретения А.И. Комисаров и Н.Н. Лемешко Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(54) СОСТАВ ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ПРОПЛАСТКОВ1Изобретение относится к добыче нефти, в частности к воздействию на призабойную зону пласта кислотами или органическими растворителями для интенсификации притока.Известен состав на водной основе 5 для выравнивания профиля приемистости кислоты в процессе интенсификации притока, содержащий в себе углеводородные смолы, растворимые в нефти, с линейным или циклическим строением молекулы, находящиеся в смеси во взвешенном состоянии. Размеры частиц смолы находятся в пределах от 0,074 до 2,5 мм 1.К недостаткам известного состава относится то, что образованная в трещинах изоляционная"перегородка из твердых частиц смолы обладает высокой,цроницаемостью, что снижает эффективность отклонения кислоты к низкопроницаемым зонам, а также то, что применение углеводородных смол делает невозможным вынос продуктов реакции 2кислоты с породой пласта, так как процесс удаления смол основан на их растворении в нефти, что требует длительного времени, в течение которого продукты реакции успевают осесть,уплотниться, в связи с чем снижается продуктивность скважины.Наиболее близким к изобретению является состав для временной селективной изоляции высокопроницаемых пропластков, содержащий вязкий агент и воду, которая, с целью дополнительного повышения эффективной вязкости, содержит водорастворимое соединение многовалентного металла и водорастворимый восстанавливающий агент. Дополнительное загущение воды. происходит в пласте за счет восстановления многовалентного металла до более низкой валентности и последующего сшивания молекул загустителя 21.Недостатком. этого состава является невозможность контроля его вязкости в пластовых условиях вследст",Триэтаноламин Диэтаноламин Моноэтаноламин 742 31,3 795 20 123 9,4450 22,4 80 253 10,5 100 1 95 9 12 8,62 1,61 130,5 вие влияния различных факторов (химический состав пластовых флюидов и пород пласта, адсорбция отдельных компонентов состава на породе, высокая температура и т.д,). Процесс дополнительного загущения воды (образование поперечных связей) может начаться или слишком рано (в стволе скважины при высокий температурах), что исключает возможность закачки в пласт кислоты, или слишком поздно, когда закачанная в пласт кислота уже успеет нейтрализоваться, например, вследствие взаимодействия ионов многовалентного металла с компонентами пластовой воды или его адсорбции на породеКроме того, образовавшийся гель невозможно удалить из пласта по окончании кислотной обработки, что, в свою очередь, приводит к невозможности удаления продуктов реакции кисЭтаноламины легко смешиваются с водой в любых соотношениях и поглощают двуокись углерода:2 РМН + Н О + СО (РМН ) СО;2 Р,1 МН + Нс 10 + СО (РМН)СОЗ,2 РМ + НсО + СОс(РМН )СО, где Р-(СнпСНОН) .До 105 оС эти реакции идут слева направо, т.е. идет процесс насыщения аминоспиртов двуокисью углерода, а лоты с породами пласта, Это отрицательно сказывается на результатахобработки и приводит к вторичномуосадкообразованию и дополнительномуснижению проницаемости призабойнойзоны пласта. Цель изобретения - повышениеэффективности изоляции и улучшение 1 О его извлекаемости из пласта.Поставленная цель достигается тем,что в качестве вязкого агента он содержит смесь двуокиси углерода и аминоспиртов при следующем соотношениикомпонентов,. вес 4:Двуокис:ь углерода 4-24Аминоспирты 66-91Вода ОстальноеЭтаноламины относятся к классуаминоспиртов.В табл, 1 представлена вязкостьэтаноламинов. при .повышении температуры более105 оС - справа налево. При этом процес выделения двуокиси углерода незавйсит от давления в системе,Для изучения вязкости отклоняющего состава, в зависимости от концентрации аминоспиртов, воды и двуокиси углерода были приготовлены 19 смесей (см. табл. 2).. 19 Вязкость (сПз) смесей аминоспиртов симости от температуры, представленас водой и двуокисью углерода, в зави- в табл. 3.Таблица 3 Смесь 1,00 130 20 3,48 1,95 1,61 5,6 3,1 2,3 944 16,3 5,02 4,0 21,0 Моноэтаноламин 2 62 3 101 Диэтанол- Триэтаноламин амин Температура, С80 бТаблица 2 4 Остальное8 То же 4 Остальное8То же Остальное8 То жеТемпература,0 С Смесь 80 20 100 50 130 6,0 8,0 1115 30,0 9 тО 40,0 12,0 17 3 50,0 13,8 21,0 17 9 21 7 555 17,0 20,0 535 22,4 9,12 19 5 200 27 70 9 49 61 105 500 160 100 650 96,0 140 8,62 10,5 253 123 294 22,1 286 50,3 бц,1 496 180,8 115,2180,0 105,2 100,1 722 98,0 720 2002806 3917 421 98 420,09 7421 О 160011 305012 600013 1000014 9900,015 79516 295017 689018 1071819 10000 Из табл, 2 и 3 видно, что при введении двуокиси углерода в аминоспиртвязкость смесей резко возрастает. Так45насыщение триэтиламина двуокисью углерода увеличивает вязкость смеси при20 С с 795 до 10718 сПз. Это способствует значительному повышению отклоне"ния кислоты или органического растворителя к низкопроницаемым зонам плас 50та, Оптимальное содержание компонентов составляет; для моноэтаноламина .66-74 вес./ и соответственно двуокиси углерода 16-24 вес,3;для диэтаноламина 77-85 вес. и соответственно двуокиси углерода 8-16 вес.4, для триэтаноламина 82-87 вес./ и соответ,ственно двуокиси углерода 8- 12 вес.4,Содержание аминоспиртов 66 вес.4, и двуокиси углерода ниже 4 вес.3 незначительно повышает вязкость системы, При введении в состав более 91 вес.Ф аминоспирта или более 24 вес. двуокиси углерода не способствует возрастанию вязкости. При нагревании смесей аминоспиртов, насыщенных двуокисью углерода, до 105 РС и выше двуокись углерода начинает выделяться в газообразном состоянии. Поэтому применение данного состава наиболее целесообразно вФ скважинах с забойными температурами 105 С и выше. При этом перед проведением обработки необходимо охладитьВ процессе выдержки кислоты или органического растворителя на реагирование с породой отклоняющая жид- г 5 кость, закачанная в пласт, нагревается под воздействием пластовой температуры и из нее выделяется двуокись углерода (см. табл, 4).Таблица 430 Вещество Температура началавыделенияСО, 0 С Удельныйобъем выделившегося, СО, м/мЗ 35 Моноэтд ноламин 105 40 Диэтанопамин 106 105 Триэтанол- амин 74,5 105 При полном выделении двуокиси углерода из смесей на основе триэтаноламина вязкость ее при 1300 С составит уже 8,62 сПз, Жидкость с такой вяз 50 костью обладает высокой подвижностью и не оказывает отрицательного влия" ния на процесс освоения скважины, а выделившийся гаэ (двуокись углерода) при запуске скважины в работу55 во много раз увеличивает линейную скорость движения жидкости в призабойной зоне, Это способствует улучприэабойную зону пласта до температуры ниже 105 ОС, что исключает выделение двуокиси углерода в процессе последующего нагнетания состава в . пласт. Например, путем предварительной прокачки холодной воды с расходом 9 л/с в пласт с температурой 130 С можно в течение 1 ч снизить температуру в призабойной зоне до 80 оС,10При закачке смеси двуокиси углерода, аминоспирта и воды после предварительного охлаждения пласта она поступает в наиболее проницаемые зоны пласта, так как вязкость ее при 15 800 С составит, например, у триэтаноламина 180,8 сПз (см, табл. 3), а закачиваемая за ней кислота или ерганический растворитель, как менее вязкая жидкость, отклонится в низко проницаемые зоны пласта. шению выноса продуктов реакции илирастворения из пласта,Обработки с применением изолирующего состава на основе аминоспиртаи двуокиси углерода осуществляютсяследующими действиями.Приготавливают смесь аминоспирта,двуокими углерода и воды, охлаждаютприэабойную зону, закачивают полученную смесь в скважину. Затем продавливают смесь аминоспирта, двуокисиуглерода и воды в пласт кислотой илиорганическим растворителем,Продавливают кислоту или органический растворитель в пласт,П р и м е р. обрабатывается эксплуатационная.скважина глубиной4500 и, имеющая дебит 460 т/сут, жидкости при обводненности продукции50, Забойное давление 540 кгс/сма пластовое давление составляет560 кгс/см, Объект обработки представлен трещиноватыми известняками толщиной 34 м. Пластовая температурасоставляет 130 С. Средняя проницаео.мость пласта около 600 мД. В скважину опущен лифт из насосно-компрессорных труб объемом 15 иГидродинамическими исследованиямиустановлено наличие вокруг скважинызоны ухудшенной проницаемости (около70 мД) толщиной 10 м. Для интенсификации притока нефти из зоны ухудшенной проницаемости неоднократно проводились кислотные обработки, которые, однако, не дали желаемого результата. Вследствие значительнойнеоднородности проницаемости по толщине пласта кислота поступала в хорошо раздренированные зоны, еще большеувеличивая их проницаемость и, какследствие, повышая обводненность продукции скважины,Обработку проводят в следующейпоследовательности.В емкость заливают 4,1 т триэтаноламина, добавляют 0,30 т воды и затемметодом барботирования насыщают этусмесь 600 кгс двуокиси углерода,подкяючив для этого к емкости с двуокисью углерода. Смесь приготавливается при нормальных условиях.Обвязывают устье скважины с насосным агрегатом по схеме, обеспечиваю-,.щей закачку в скважину изолирующейсмеси, а затем кислоты по насоснокомпрессорным трубам, Охлаждают призабойную зону пласта до 80 ОС путемпредварительной перекачки холоднойЗаказ 5283/44 Тираж 623 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 11 9453воды с расходом 9 л/с в пласт в течение 1 ч. Прямой циркуляцией закачивают в скважину 5 м полученнойсмеси, 1 м дегазированной безводнойнефти и затем 1 О м кислоты. 5Производительность насосного агрегата при закачке изолирующего состава кислоты в насосно-компрессорныетрубы составляет 3 л/с. При достижении изолирующей смесью башмака насосно-компрессорных труб закрывают задвижку на выкидной линии затрубногопространства и продавливают изолирующий состав и кислоту из насоснокомпрессорных труб в пласт на поглощение водой в объеме 15 мПри продавке изолирующего состава в пласт производительность насосного агрегата составляет 3 л/с .После задавки в пласт изолирующего состава производительность насосногоагрегата увеличивают до 5 л/с.Закрывают задвижку на выкидной,линии трубного пространства и оставляют скважину закрытой на 1 ч для реа гирования,Запускают скважину в работу.Процесс обработки скважины предлагаемым составом и последующей закачкой органического растворителя эвпроизводится аналогично описанному.Таким образом, применение изолирующего состава позволит более эффективно проводить обработки за счеттого, что аминоспирт с двуокисью углерода, как вязкая система, в процессе нагнетания ее в пласт дренируется в наиболее раскрытые трещины,временно изолируя их, направляя кислоту или органические растворитепив низкопроницаемые зоны пласта,Проведенная таким составом обработка позволяет выравнять профильпритока жидкости и получить за счетэтого дополнительно до 1000 т нефти,а экономический эффект при этомсоставит порядка 10 тыс. руб. в расчете на одну скважину в год,Формула изобретения4Состав для временной селективнойизоляции высокопроницаемых пропластков, включающий вязкий агент и воду,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эффективности изоЛяции и улучшения его извлекаемостииз пласта, в качестве вязкого агента он содержит смесь двуокиси углерода и аминоспиртов при следующемсоотношении компонентов, вес.Ф:Двуокись углерода 4-24Аминоспирты 66-91Вода ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3724549,кл. 166-282, опублик. 19732. Патент США У 4169797,кл 252-8 55 С, опублик. 1979 (прототип)