RU2601708C1 - Вязкоупругий состав для глушения нефтяных и газовых скважин - Google Patents

Вязкоупругий состав для глушения нефтяных и газовых скважин Download PDF

Info

Publication number
RU2601708C1
RU2601708C1 RU2015142602/03A RU2015142602A RU2601708C1 RU 2601708 C1 RU2601708 C1 RU 2601708C1 RU 2015142602/03 A RU2015142602/03 A RU 2015142602/03A RU 2015142602 A RU2015142602 A RU 2015142602A RU 2601708 C1 RU2601708 C1 RU 2601708C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
killing
gas wells
peat
viscoelastic composition
Prior art date
Application number
RU2015142602/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Сергеевич Леонтьев
Александр Васильевич Кустышев
Иван Иванович Клещенко
Наталья Алексеевна Сипина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ)
Priority to RU2015142602/03A priority Critical patent/RU2601708C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2601708C1 publication Critical patent/RU2601708C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/04Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/06Clay-free compositions
    • C09K8/08Clay-free compositions containing natural organic compounds, e.g. polysaccharides, or derivatives thereof
    • C09K8/10Cellulose or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/04Aqueous well-drilling compositions
    • C09K8/14Clay-containing compositions
    • C09K8/18Clay-containing compositions characterised by the organic compounds
    • C09K8/22Synthetic organic compounds
    • C09K8/24Polymers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/138Plastering the borehole wall; Injecting into the formation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности при глушении нефтяных и газовых скважин. Технический результат изобретения заключается в разработке вязкоупругого состава для глушения нефтяных и газовых скважин, обеспечивающего сохранение фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов, который способствует повышению эффективности глушения нефтяных и газовых скважин. Вязкоупругий состав для глушения нефтяных и газовых скважин содержит торф, щелочной модификатор, ингибитор, пеногаситель, полимер, утяжелитель и воду. Дополнительно содержит утяжелитель - барит, а в качестве понизителя водоотдачи и флоккулянта - карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) при следующем соотношении компонентов, %: торф 5-7, калийносодержащий щелочной модификатор 0,5-1,5, хлористый калий 1-3, полимер КМЦ 0,8-1,5, пеногаситель МАС-200М 1-3, утяжелитель 10-50, вода - остальное. 4 табл.

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности для глушения нефтяных и газовых скважин.
Как известно глушение скважин представляет собой комплекс мероприятий по выбору, приготовлению и закачке в скважину специальных жидкостей, обеспечивающих безопасное и безаварийное проведение ремонтных работ.
Рациональный выбор жидкости глушения (ЖГ) осуществляют с учетом горногеологических и технических условий работы скважин, что способствует разработке различных мероприятий по предупреждению таких основных осложнений, как поглощение ЖГ продуктивным пластом, нефтегазопроявления, снижение продуктивности скважин в послеремонтный период, коррозионное разрушение подземного оборудования и др. [Жидкости и технологии глушения скважин: учеб. пособ. / Л.А. Паршукова, В.П. Овчинников, Д.С. Леонтьев. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2013. - 97 с.].
Решение проблемы глушения скважин при проведении КРС с блокированием интервала перфорации или с повторным вскрытием (вырезание эксплуатационной колонны, дополнительная перфорация, ремонтно-изоляционные работы и др.) требует детального и глубокого изучения происходящих процессов как в удаленной зоне пласта, так и в ПЗП.
Наиболее важными технологическими параметрами блокирующих растворов при глушении скважин с сильно раздренированной ПЗП являются эффективная вязкость, концентрация и размеры коркообразующих частиц, от которых зависят остальные свойства: например, показатель фильтрации; СНС и др.
Вязкоупругие составы (ВУС) предназначены для временной защиты пласта от влияния технологических жидкостей как в период строительства и освоения скважин, так и при проведении КРС.
Разработаны несколько вариантов ВУС. Технология применения, состав и концентрации реагентов выбираются индивидуально для каждой скважины в зависимости от геолого-технических условий и цели работ.
ВУС содержит комплекс полисахаридных полимеров, реагенты для регулирования рН среды и комплексообразователь. Полимерный реагент и комплексообразователь выбирается в зависимости от необходимой термостабильности и плотности. Плотность ВУС может меняться от 1000 до 2000 кг/м3. Для получения ВУС плотностью 1000-1360 кг/м3 используют пресную воду или неорганические соли (хлориды калия, натрия, кальция), для более высокой плотности - соли органических кислот (формиаты калия, цезия).
ВУС характеризуется высокой скоростью структурообразования после доставки состава в ствол скважины, но при этом сохраняет текучесть в течение времени закачки состава; имеет практически нулевую фильтрацию, высокую прочность структуры (более 40 Па через сутки), не проникает в пласты с проницаемостью до 2 мкм2 при ΔP=3,5 МПа, не пропускает нефть, газ и воду, не образует водонефтяных эмульсий при контакте с углеводородной жидкостью, не образует нерастворимых осадков при взаимодействии с пластовыми флюидами [Жидкости и технологии глушения скважин: учеб. пособ. / Л.А. Паршукова, В.П. Овчинников, Д.С. Леонтьев. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2013. - 97 с.].
Особенностью ВУС является способность к деструкции через определенное время, которое регулируется изменением соотношения ингредиентов или рН среды, вводом деструктора или при сдвиговых деформациях. После деструкции состав имеет минимальную вязкость (1,5-2 сП), но при этом сохраняет минимальную фильтрацию и полностью удаляется из пласта после проведения несложных технологических приемов.
Технология приготовления ВУС основана на использовании стандартного оборудования. Объемы ВУС обычно небольшие (1-15 м3) и зависят от проводимых технологических операций.
Известен ВУС [а.с. СССР №1377371 от 07.06.1985 г. по кл. E21B 33/138, опубл. в Бюл. №8, 1988 г.].
Недостатком указанного ВУС является низкая эффективность проведения работ в скважинах. Это обусловлено следующими причинами: пониженная пластическая прочность ВУС связана с ингредиентным составом, в частности типом сшивающей окислительно-восстановительной системы и применяемыми наполнителями, которые не обладают высокими армирующими свойствами, необходимыми для образования ВУС с повышенной пластической прочностью.
Известен ВУС [а.с. СССР №1767159 от 01.10.1990 г. по кл. E21B 33/138, опубл. в Бюл. №37, 1992 г.].
Недостатком указанного ВУС является низкая эффективность проведения работ в скважинах. Это обусловлено следующими причинами: пониженная пластическая прочность связана с применением баритового концентрата в качестве наполнителя, который представляет собой инертный порошкообразный реагент и не обладает армирующими свойствами волокнистого наполнителя, способного повышать прочностные свойства.
В качестве прототипа взят торфощелочной раствор [Патент РФ №2550704, 2015 г.], содержащий торф, калийносодержащий щелочной модификатор, ингибитор - хлористый калий, понизитель водоотдачи - полимерный флоккулянт, пеногаситель и воду.
Недостатком указанного раствора является низкая эффективность образования вязкоупругого состава для глушения нефтяных и газовых скважин, а также низкая плотность. Такой раствор целесообразно применять при бурении интервалов, сложенных глинистыми породами.
Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении эффективности глушения нефтяных и газовых скважин.
Технический результат при создании изобретения заключается в разработке вязкоупругого состава для глушения нефтяных и газовых скважин, обеспечивающего сохранение фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в отличие от известного торфощелочного раствора, взятого за прототип, предлагаемый вязкоупругий состав дополнительно содержит утяжелитель - барит, а в качестве понизителя водоотдачи и флоккулянта - карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) при следующем соотношении компонентов, %:
Торф 5-7
Калийносодержащий щелочной модификатор 0,5-1,5
Хлористый калий 1-3
Полимер КМЦ 0,8-1,5
Пеногаситель МАС-200М 1-3
Утяжелитель барит 10-50
Вода Остальное
Баритовый концентрат представляет собой мелкий порошок белого цвета, обладающий высоким удельным весом. Его качественные характеристики устанавливаются ГОСТ 4682-84 (Концентрат баритовый. Технические условия).
Основным достоинством является полное отсутствие в них вредных примесей, низкое содержание водорастворимых солей, выдержанность фракционного состава.
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) применяется как стабилизатор консистенции, загуститель. Отличительной особенностью карбоксиметилцеллюлозы является способность к формированию очень вязкого коллоидного раствора, который стабильно сохраняет вязкость в течение длительного времени. По химической природе представляет собой высокополимерный ионный электролит в нейтральном или слабом щелочном эфире целлюлозы.
Калийносодержащий реагент служит для модификации торфяного структурообразователя. При таком условии одновременно происходит омыление частиц торфа и обогащение водной фазы раствора ионами калия. Дополнительное обогащение торфогуматного раствора калий-ионами происходит при введении хлористого калия.
Сочетание калийсодержащего щелочного модификатора с хлористым калием приводит к обогащению фильтрата торфогуматного раствора ионами калия, активно способствующими подавлению процесса набухания и гидратации глинистых пород.
Стоит отметить, что при добавлении гидроксида калия в ВУС происходит расщепление частиц торфа, в результате чего коллоидная фракция составляет менее 0,1 мм.
Исследования проводились в два этапа.
Во-первых, для оценки эффективности были исследованы статическое напряжение
сдвига и кинематическая вязкость ВУС на вискозиметре Model 900. Состав вязкоупругого состава (в %) представлен в таблице 1.
Торф 6
Калийносодержащий щелочной модификатор 1
Хлористый калий 1
Полимер КМЦ 1,1
Пеногаситель МАС-200М 1
Утяжелитель 25
Вода 64,9
Результаты исследований представлены в таблице 2.
Figure 00000001
Следующим этапом исследований являлось определение степени воздействия вязкоупругого состава на фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов (на примере одного из месторождений Западной Сибири) в условиях, моделирующих пластовые. Исследования проводились на установке «Model FDS-350».
Эксперимент проводился при следующих условиях: температура 70°C, горное давление - 60,60 МПа, пластовое давление - 24,50 МПа, эффективное давление 36,10 МПа.
Характеристики керна представлены в таблице 3.
Результаты определения степени воздействия вязкоупругого состава на фильтрационно-емкостные свойства керна представлены в таблице 4.
Figure 00000002
Figure 00000003
Необходимо отметить, что при увеличении концентрации КМЦ свыше 1,5% образуется непрокачивамый раствор, при концентрации <0,8% получается состав с низкими структурно-механическими свойствами.
Концентрация барита зависит от геологических условий, а точнее от пластового давления.
Таким образом, такой торфощелочной ВУС можно рекомендовать при блокировании продуктивной части пород-коллекторов, так как и торф и нефть имеют органическое происхождение.
При определении степени воздействия вязкоупругого состава на фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов очевидно, что проницаемость после воздействия ВУСа уменьшилась незначительно. Давление срыва корки произошло при перепаде давления 32 атм.

Claims (1)

  1. Вязкоупругий состав для глушения нефтяных и газовых скважин, содержащий торф, щелочной модификатор, ингибитор, пеногаситель, полимер, утяжелитель и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит утяжелитель - барит, а в качестве понизителя водоотдачи и флоккулянта - карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) при следующем соотношении компонентов, %:
    Торф 5-7 Калийносодержащий щелочной модификатор 0,5-1,5 Хлористый калий 1-3 Полимер КМЦ 0,8-1,5 Пеногаситель МАС-200М 1-3 Утяжелитель 10-50 Вода Остальное
RU2015142602/03A 2015-10-06 2015-10-06 Вязкоупругий состав для глушения нефтяных и газовых скважин RU2601708C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015142602/03A RU2601708C1 (ru) 2015-10-06 2015-10-06 Вязкоупругий состав для глушения нефтяных и газовых скважин

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015142602/03A RU2601708C1 (ru) 2015-10-06 2015-10-06 Вязкоупругий состав для глушения нефтяных и газовых скважин

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2601708C1 true RU2601708C1 (ru) 2016-11-10

Family

ID=57278211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015142602/03A RU2601708C1 (ru) 2015-10-06 2015-10-06 Вязкоупругий состав для глушения нефтяных и газовых скважин

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2601708C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107556989A (zh) * 2017-07-31 2018-01-09 常州聚盛节能工程有限公司 一种高密度水基钻井液加重剂的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2102429C1 (ru) * 1995-06-28 1998-01-20 Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" Безглинистый буровой раствор
RU2132466C1 (ru) * 1997-10-07 1999-06-27 Открытое акционерное общество "Уралкалий" Способ обезвоживания жидких отходов, закладываемых в шахту
RU2211237C2 (ru) * 2001-08-09 2003-08-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Нефтепромсервис" Буровой раствор для заканчивания и ремонта скважин
US6927194B2 (en) * 2002-08-01 2005-08-09 Burts, Iii Boyce Donald Well kill additive, well kill treatment fluid made therefrom, and method of killing a well
RU2388782C2 (ru) * 2005-06-15 2010-05-10 Родиа Шими Буровой раствор, содержащий полимер, и применение полимера в буровом растворе

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2102429C1 (ru) * 1995-06-28 1998-01-20 Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" Безглинистый буровой раствор
RU2132466C1 (ru) * 1997-10-07 1999-06-27 Открытое акционерное общество "Уралкалий" Способ обезвоживания жидких отходов, закладываемых в шахту
RU2211237C2 (ru) * 2001-08-09 2003-08-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Нефтепромсервис" Буровой раствор для заканчивания и ремонта скважин
US6927194B2 (en) * 2002-08-01 2005-08-09 Burts, Iii Boyce Donald Well kill additive, well kill treatment fluid made therefrom, and method of killing a well
RU2388782C2 (ru) * 2005-06-15 2010-05-10 Родиа Шими Буровой раствор, содержащий полимер, и применение полимера в буровом растворе

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107556989A (zh) * 2017-07-31 2018-01-09 常州聚盛节能工程有限公司 一种高密度水基钻井液加重剂的制备方法
CN107556989B (zh) * 2017-07-31 2020-01-03 北京中海沃邦能源投资有限公司 一种高密度水基钻井液加重剂的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7549474B2 (en) Servicing a wellbore with an aqueous based fluid comprising a clay inhibitor
CA2918022C (en) Adjusting surfactant concentrations during hydraulic fracturing
RU2695198C1 (ru) Соединения с редкоземельными элементами для улучшения характеристик скважинных обрабатывающих композиций
US11015106B2 (en) Reusable high performance water based drilling fluids
CA2916408C (en) Lubricating compositions for use with downhole fluids
AU2015374328B2 (en) Emulsions containing alkyl ether sulfates and uses thereof
Blinov et al. Rheological and Filtration Parameters of the Polymer Salt Drilling Fluids
CN105916959A (zh) 使用液氨的压裂方法
CN105985758B (zh) 一种封堵剂、含有该封堵剂的钻井液及其制备方法和应用
RU2567579C1 (ru) Буровой раствор
RU2601708C1 (ru) Вязкоупругий состав для глушения нефтяных и газовых скважин
RU2582197C1 (ru) Буровой раствор
RU2612040C2 (ru) Полимер-эмульсионный буровой раствор
RU2252238C1 (ru) Пенообразующий состав для перфорации продуктивных пластов
CN106520098A (zh) 钻井用酸性解卡液及其制备方法
RU2760115C1 (ru) Жидкость для гидроразрыва пласта на основе синтетического гелеобразователя и на высокоминерализованной воде, способ её приготовления и способ обработки пласта с её использованием
US11274243B2 (en) Friction reducers, fracturing fluid compositions and uses thereof
RU2386665C1 (ru) Термостойкий вязкоупругий состав для заканчивания и ремонта скважин
MX2013000415A (es) Fluido de perforacion y metodo para perforar un pozo.
CN110872508A (zh) 非交联压裂液及其制备方法与应用
US9969924B2 (en) Dual function internal breaker for crosslinked hydroxyethylcellulose
US11746282B2 (en) Friction reducers, fracturing fluid compositions and uses thereof
RU2787698C1 (ru) Технологическая жидкость для закрепления неустойчивых глинисто-аргиллитовых отложений в нефтяных и газовых скважинах
RU2733766C1 (ru) БУРОВОЙ РАСТВОР С ТАМПОНИРУЮЩЕЙ ТВЕРДОЙ ФАЗОЙ Petro Plug
RU2744325C1 (ru) Способ воздействия на залежь с неоднородными коллекторами

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner