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): | Дудов А.Н. (RU), Ахметов А.А. (RU), Валитов Р.А. (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), Конесев В.Г. (RU), Петров Д.В. (RU), Соловьев А.Я. (RU), Греков А.Н. (RU), Полякова Р.К. (RU), Яцынич Е.А. (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:
2004-06-15 публикация патента:
20.10.2005 |
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к глушению газоконденсатных и нефтяных скважин специальными жидкостями перед проведением капитального ремонта, особенно при низких температурах. Техническим результатом изобретения является предотвращение пенообразования, повышение морозостойкости и вязкости жидкости глушения с сохранением коллекторских свойств продуктивных пластов. Жидкость для глушения скважин, включающая полигликоли, алифатический спирт и воду, дополнительно содержит гидролизованный флотореагент-оксаль при следующем соотношении компонентов, об.%: полигликоли 5-30, гидролизованный флотореагент-оксаль 55-70, алифатический спирт 10-15, 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 гидролизованный флотореагент-оксаль при следующем соотношении компонентов, об. %:
Полигликоли | 5-30 |
Гидролизованный флотореагент-оксаль | 55-70 |
Алифатический спирт | 10-15 |
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 - состав "УНИ-3" (Патент РФ №2116327, С 09 К 7/02, БИ №21, 1998 г.), содержащая триэтаноламин технический в качестве углеводородной фазы и водный раствор хлористого кальция в качестве водной фазы при следующем соотношении компонентов, об.%:
триэтаноламин технический 25-35
водный раствор хлористого 55-75
кальция
Однако применение данной жидкости возможно при климатических температурах не ниже минус 20°С. В случае глушения продуктивных пластов с высоким содержанием набухающих глинистых материалов данной жидкостью имеет место ухудшение проницаемости призабойных зон, что вызвано изменением объема водочувствительных минералов и пористости пласта под действием жидкости глушения [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, низкая вязкость жидкости глушения скважин делает ее неэффективной при глушении высокопроницаемых коллекторов, так как возрастает расход жидкости глушения и увеличивается время освоения скважин. Помимо этого 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. Область применения известной жидкости ограничивается ее низкой морозостойкостью, невысокими вязкостными характеристиками и недостаточным уровнем сохранения коллекторских свойств заглинизированных продуктивных пластов.
Задачей изобретения является предотвращение ценообразования, повышение морозостойкости и вязкости жидкости глушения с сохранением коллекторских свойств продуктивных пластов.
Поставленная задача решается тем, что известная жидкость для глушения скважин, включающая полигликоли, алифатический спирт и воду, согласно изобретению дополнительно содержит гидролизованный флотореагент-оксаль при следующем соотношении компонентов, об.%:
полигликоли | 5-30 |
гидролизованный флотореагент-оксаль | 55-70 |
спирт (этиловый, изопропиловый, бутиловый) | 10-15 |
вода | остальное |
Гидролизованный флотореагент-оксаль представляет собой продукт, полученный путем гидролиза флотореагента-оксаль (ТУ 2452-029-05766801-94), осуществляемого совместным нагревом и перемешиванием смеси флотореагента-оксаль с водой и катионитом КУ-2. Для получения гидролизованного флотореагента-оксаля в реактор емкостью 1 л поместили 400 г флотореагента-оксаль (ТУ 2452-029-05766801-94), 72 г воды, 80 г катионита КУ-2 и перемешивали при температуре 90°С в течение 3-х часов. После охлаждения и фильтрации получили реагент со следующими физико-химическими свойствами:
внешний вид | однородная, прозрачная, бесцветная или желтоватая жидкость |
массовая доля гидроксильных групп, % | 26-42 |
температура застывания, °С | не выше минус 55 |
плотность при 20°С, г/см3 | 1,03-1,16 |
Предлагаемая жидкость глушения представляет собой морозостойкую смесь алифатического спирта, полигликолей (ТУ 3830214-88) и продукта гидролиза флотореагента-оксаль. Она смешивается с водой во всех соотношениях, имеет температуру замерзания минус 46...51°С, плотность 1,017...1,046 г/см3, условную вязкость при 20°С 43...46 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 глушение скважин, в том числе эксплуатирующих высокопроницаемый коллектор, в условиях низких климатических температур.
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 10 м3 жидкости с условной вязкостью 43 сек, температурой замерзания минус 46°С и плотностью 1046 кг/м3 . Для этого расходуется 3 м3 (30 об.%) полигликолей, 5,5 м3 (55 об.%) гидролизованного флотореагента-оксаль, 1 м3 (10 об.%) этилового спирта и 0,5 м3 (5 об.%) воды. Жидкость готовят путем смешения компонентов на растворном узле.
Пример 2. Для приготовления 6 м3 жидкости глушения с плотностью 1017 кг/м3, температурой замерзания минус 51°С и условной вязкостью 46 сек. расходуется 0,3 м3 (5 об.%) полигликолей, 4,2 м3 (70 об.%) гидролизованного флотореагента-оксаль, 0,9 м3 (15 об.%) изопропилового спирта и 0,6 м3 (10 об.%) воды.
Пример 3. Для приготовления 8 м3 жидкости глушения с плотностью 1030 кг/м3, температурой замерзания минус 49°С и условной вязкостью 45 сек расходуется 0,4 м 3 (5 об.%) полигликолей, 5,6 м (70 об.%) гидролизованного флотореагента-оксаль, 0,8 м3 (10 об.%) бутилового спирта и 1,2 м3 (15 об.%) воды.
В таблице представлены сравнительные характеристики предлагаемой жидкости глушения и прототипа.
Таблица 1 Сравнительные характеристики предлагаемой жидкости глушения | ||||
Образец жидкости глушения | Показатели качества жидкости глушения | |||
Плотность, кг/м 3 | Условная вязкость, сек. | Температура замерзания, °С | Восстановление проницаемости керна, % | |
прототип | 1010 | 28 | -35 | 86,5 |
пример 1 | 1046 | 43 | -46 | 105 |
пример 2 | 1017 | 46 | -51 | 100 |
пример 3 | 1030 | 45 | -49 | 97 |
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 таблицы 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 1,16 раза выше аналогичного показателя прототипа, а по температуре замерзания и условной вязкости прототип хуже соответственно на 39 и 60%. 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