жидкость для глушения скважин
Классы МПК: | E21B43/12 способы или устройства для регулирования потока добываемой жидкости или газа в скважинах или к скважинам |
Автор(ы): | Исмаков Р.А. (RU), Ахметов А.А. (RU), Дудов А.Н. (RU), Конесев Г.В. (RU), Докичев В.А. (RU), Киряков Г.А. (RU), Мулюков Р.А. (RU), Янгиров Ф.Н. (RU), Юнусов М.С. (RU), Биглова Р.З. (RU), Байбулатова Н.З. (RU), Петров Д.В. (RU), Соловьев А.Я. (RU), Конесев В.Г. (RU), Докичев Т.В. (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный нефтяной технический университет (ГОУ ВПО УГНТУ) (RU), Институт органической химии Уфимского научного центра Российской академии наук (ИОХ УНЦ РАН) (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2004-05-18 публикация патента:
10.09.2005 |
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, к глушению газоконденсатных и нефтяных скважин специальными жидкостями перед проведением капитального ремонта, особенно при низких температурах. Техническим результатом изобретения является совместное повышение морозостойкости и вязкости жидкости глушения при рабочих температурах в скважине, предотвращение пенообразования и снижение проницаемости призабойных зон скважин в результате глушения. Жидкость для глушения скважин, включающая полигликоли, алифатический спирт и воду, дополнительно содержит флотореагент - оксаль при следующем соотношении компонентов, об. %: полигликоли 5-35, флотореагент-оксаль 45-65, алифатический спирт 15-20, вода - остальное. В качестве алифатического спирта жидкость для глушения скважин содержит этиловый, либо изопропиловый, либо бутиловый спирт. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Формула изобретения
1. Жидкость для глушения скважин, включающая полигликоли, алифатический спирт и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит флотореагент-оксаль при следующем соотношении компонентов, об.%:
Полигликоли | 5-35 |
Флотореагент-оксаль | 45-65 |
Алифатический спирт | 15-20 |
Вода | Остальное |
2. Жидкость по п.1, отличающаяся тем, что в качестве алифатического спирта она содержит этиловый, либо изопропиловый, либо бутиловый спирт.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к глушению газоконденсатных и нефтяных скважин специальными жидкостями перед проведением капитального ремонта, особенно при низких климатических температурах.
Известна жидкость для глушения скважин, содержащая углеводородную и водную фазы, причем в качестве углеводородной фазы она содержит триэтаноламин, а в качестве водной фазы - водный раствор хлористого натрия при следующем соотношении компонентов, об.%:
триэтаноламин | 25-35 |
водная фаза | 65-75 |
[Патент РФ №2116327, С 09 К 7/02, 2000 г.]
Однако применение этой жидкости целесообразно только в скважинах, эксплуатирующих продуктивные пласты с низкой проницаемостью и невысоким содержанием набухающих глинистых минералов, где не требуются значительные вязкостные и ингибирующие свойства жидкости глушения, а также обеспечивающих температурный интервал работы жидкости от -20 до +85°С. При взаимодействии жидкости глушения с водочувствительными минералами происходит изменение, их объема и пористости пласта [см. Рябоконь С.А., Вольтерс А.А., Сурков А.Б., Глущенко В.Н. Жидкости глушения для ремонта скважин и их влияние на коллекторские свойства пласта. Обзорная информация. Серия "Нефтепромысловое дело". - М.: ВНИИОЭНГ, 1989, стр.34-37]. Кроме того, входящий в состав этой жидкости водный раствор хлористого кальция вызывает образование высоковязких водонефтяных эмульсий, коагуляцию глинистых частиц и выпадение нерастворимых осадков неорганических солей в каналах фильтрации пласта, повышение водонасыщенности в призабойной зоне скважины и, как следствие, снижение фазовой проницаемости последней по углеводородам, рост обводненности продукции и снижение продуктивности скважин.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является жидкость для глушения скважин [см. патент РФ №2187532, С 09 К 7/06, 2002 г.], содержащая полигликоли, денатурированный спирт и воду при следующем соотношении компонентов, об.%:
Полигликоли | 40-45 |
денатурированный спирт | 30-35 |
вода | остальное |
Недостатками данного состава являются склонность к пенообразованию и наличие в составе полигликолей гидроокиси натрия, которая взаимодействует с карбонатными породами, образуя водонерастворимые соли, а также вызывает набухание и диспергирование глинистых минералов, снижая, таким образом, проницаемость призабойной зоны скважин и коэффициент их продуктивности. Кроме того, применение этой жидкости ограничивается ее невысокими вязкостными характеристиками, а также узким диапазоном рабочих температур, составляющим от -35 до +85°С.
Задачей изобретения является совместное повышение морозостойкости и вязкости жидкости глушения при рабочих температурах в скважине, предотвращение пенообразования и снижения проницаемости призабойных зон скважин в результате глушения.
Поставленная задача решается тем, что известная жидкость для глушения скважин, включающая полигликоли, алифатический спирт и воду, согласно изобретению дополнительно содержит флотореагент-оксаль при следующем соотношении компонентов, об.%:
полигликоли | 5-35 |
флотореагент-оксаль | 45-65 |
спирт (этиловый, изопропиловый, бутиловый) | 15-20 |
вода | остальное |
Предлагаемая жидкость глушения представляет собой морозостойкую смесь алифатического спирта, полигликолей (ТУ 3830214-88) и продукта переработки высококипящих побочных продуктов производства диметилдиоксана - флотореагента, оксаль, обладающего по ТУ 2452-029-05766801-94 следующими свойствами:
Внешний вид | прозрачная, не расслаивающаяся жидкость от желтого до коричневого цвета |
Эфирное число, мг КОН/г | 0,5-4,0 |
Массовая доля гидроксильных групп, % | 24-35 |
Температура вспышки в открытом тигле, °С | |
не ниже | 80-130 |
Температура застывания, °С | |
не выше | минус 30 - минус 40 |
Плотность при 20°С, г/см 3 | 1,0-1,12 |
Растворимость одной части в 50 частях воды | полная, допускается опалесценция и слабая муть |
Жидкость глушения смешивается с водой во всех соотношениях, имеет температуру замерзания минус 37...42°С, плотность 0,973...1,01 г/см3, условную вязкость при 20°С 29...34 сек, обладает характерным запахом и не содержит видимых примесей. Жидкость нетоксична, пожаробезопасна и относится к IV классу опасности. Как видно, жидкость морозостойка и имеет высокие вязкостные характеристики, что позволяет проводить все необходимые технологические операции в скважинах при любых климатических условиях.
Жидкость для глушения скважин может готовиться в промысловых условиях на растворном узле путем смешения компонентов в указанных соотношениях. Ее приготовление не требует специального оборудования.
Пример 1. Для глушения газоконденсатной скважины необходимо приготовить 7 м3 жидкости с условной вязкостью 30 сек, температурой замерзания минус 42°С и плотностью 971 кг/м3. Для этого расходуется 0,35 м3 (5 об.%) полигликолей, 4,55 м3 (65 об.%) флотореагента-оксаль, 1,4 м2 (20 об.%) этилового спирта и 0,7 м3 (10 об.%) воды. Жидкость готовят путем смешения компонентов на растворном узле.
Пример 2. Для приготовления 5 м 3 жидкости глушения с плотностью 1009 кг/м3, температурой замерзания минус 42°С и условной вязкостью 34 сек расходуется 1,75 м3 (35 об.%) полигликолей, 2,25 м3 (45 об.%) флотореагента-оксаль, 0,75 м 3 (15 об.%) изопропилового спирта и 0,25 м3 (5 об.%) воды.
Пример 3. Для приготовления 8 м3 жидкости глушения с плотностью 973 кг/м3, температурой замерзания минус 37°С и условной вязкостью 29 сек расходуется 0,4 м (5 об.%) полигликолей, 4,4 м (55 об.%) флотореагента-оксаль, 1,6 м3 (20 об.%) бутилового спирта и 1,6 м3 (20 об.%) воды.
В табл.1 представлены сравнительные характеристики предлагаемой жидкости глушения и прототипа.
Таблица 1 Сравнительные характеристики предлагаемой жидкости глушения | |||
Образец жидкости глушения | Показатели качества жидкости глушения | ||
Условная вязкость, сек | Температура замерзания, °С | Коэффициент восстановления проницаемости керна | |
прототип | 28 | -35 | 86,5 |
пример 1 | 30 | -42 | 98 |
пример 2 | 34 | -42 | 102 |
пример 3 | 29 | -37 | 94 |
Данные о коэффициенте восстановления проницаемости керна получены по результатам исследований фильтрации через образцы естественного керна Уренгойского газоконденсатного месторождения, абсолютные значения открытой пористости и проницаемости которых соответственно составляли 15,8...18,9% и 0,388...0,463 мкм 2.
Из табл.1 следует, что предлагаемая жидкость глушения превосходит прототип по всем показателям качества. Так, средний (по трем примерам) коэффициент восстановления проницаемости керна для предлагаемой жидкости глушения в 1,13 раза выше аналогичного показателя прототипа, а по температуре замерзания и условной вязкости прототип хуже соответственно на 15 и 11%. Таким образом, изобретение может использоваться в нефтегазодобывающей промышленности для повышения качества глушения скважин, что достигается сохранением проницаемости призабойной зоны продуктивных пластов, сокращением времени глушения и освоения скважин, уменьшением расхода и повышением технологичности приготовления жидкости глушения. Кроме того, использование изобретения решает задачу глушения скважин в условиях низких климатических температур, обеспечивает экологическую безопасность и способствует улучшению санитарных условий работы персонала.
Класс E21B43/12 способы или устройства для регулирования потока добываемой жидкости или газа в скважинах или к скважинам