Научная статья на тему 'НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ СИЛИКАТА НАТРИЯ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКА'

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ СИЛИКАТА НАТРИЯ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКА Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
63
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОДОИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАБОТЫ / СИЛИКАТ НАТРИЯ / ГЕЛЬ / WATERPROOFING WORKS / SODIUM SILICATE / GEL

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Терегулов И.Э.

В данной статье представлены результаты исследования неорганической осадкогелеобразующей композиции для водоизоляционных работ в добывающих скважинах. Определены технологические параметры (время гелеобразования, прочность) для применения в промысловых условиях. Приведены методики определения свойств композиции и возможный способ осуществления технологии закачки для обрабатываемого объекта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Терегулов И.Э.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INORGANIC SODIUN SILICATE GEL-FORMING COMPOSITION FOR WATER SHUT-OFF

This article presents the result of research of inorganic gel-forming composition for water shut-off in oil wells. Technological parameters (gelation time, strength) for use in field conditions are determined. The methods for determining the properties of the composition and a possible method of implementing injection technology for the object being processed are given.

Текст научной работы на тему «НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ СИЛИКАТА НАТРИЯ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКА»

УДК 622.276

Терегулов И.Э. студент магистратуры 2 курс Уфимский государственный нефтяной технический университет

Россия, г. Уфа

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ СИЛИКАТА НАТРИЯ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ

ВОДОПРИТОКА

Аннотация: В данной статье представлены результаты исследования неорганической осадкогелеобразующей композиции для водоизоляционных работ в добывающих скважинах. Определены технологические параметры (время гелеобразования, прочность) для применения в промысловых условиях. Приведены методики определения свойств композиции и возможный способ осуществления технологии закачки для обрабатываемого объекта.

Ключевые слова: водоизоляционные работы, силикат натрия, гель.

Teregulov I.E. graduate student 2 year Ufa State Petroleum Technological University Russia, Ufa

INORGANIC SODIUN SILICATE GEL-FORMING COMPOSITION FOR

WATER SHUT-OFF

Annotation: This article presents the result of research of inorganic gel-forming composition for water shut-off in oil wells. Technological parameters (gelation time, strength) for use in field conditions are determined. The methods for determining the properties of the composition and a possible method of implementing injection technology for the object being processed are given.

Keywords: waterproofing works, sodium silicate, gel.

Для месторождений, находящихся на поздней стадии разработки, характерен рост обводненности и снижение темпов отбора нефти. Наличие больших объемов попутно добываемой воды приводит к стремительному снижению продуктивности нефтяной скважины и росту материальных затрат на подъем продукции. С целью сокращения объемов попутно добываемой воды и интенсификации добычи нефти в подобных скважинах необходимо проведение ремонтно-изоляционных работ [1].

В большинстве случаев закачка водоизоляционных составов в отдаленные участки пласта более эффективна в сравнении с обработкой призабойной зоны скважины, особенно в пластах с большими по протяженности высоко проницаемыми пропластками.

Среди множества существующих тампонажных материалов, применяемых для изоляции водопритоков, системы на основе силиката натрия являются относительно наиболее дешевыми и экологически безопасными. Растворы обладают низкой вязкостью, близкой к воде и, следовательно, высокой проникающей способностью, что обеспечивает

более глубокое расположение в пласте, а также высокой термической стабильностью, позволяющей применять их в высокотемпературных пластах и контролируемым механизмом гелеобразования [2-5].

Силикагель как изолирующий материал для закупоривания водонасыщенных пластов в скважинах должен отвечать определенным требованиям. В первую очередь нужно, чтобы время начала его схватывания было достаточным для того, чтобы его можно было ввести в пласт, не опасаясь преждевременного схватывания смеси в трубах. С другой стороны, после введения смеси в поровое пространство время начала схватывания не должно быть очень большим [6].

В рамках лабораторных исследований в качестве инициатора структурообразования силиката натрия была использована неорганическая соль алюминия (III). Взаимодействие данных реагентов позволяет получить объемные стабильные во времени гелеобразные осадки. За счет добавление сшивателя различной концентрации возможно регулирования прочности и времени гелеобразования исходных композиций в широких пределах.

Соли алюминия хорошо растворимы в воде. В воде соли алюминия сильно гидролизованы и вследствие этого имеют кислую реакцию.

Приготовленные растворы композиций помещались в стаканы из стекла и герметично закрывались крышкой и визуально оценивались каждые 5-30 минут (в зависимости от предварительно оцененной продолжительности гелеобразования). Время начала гелеобразования оценивалось визуально по видимому возрастанию вязкости. За конец гелеобразования - момент полной потери текучести. Оптимальное время гелеобразование составляет от 6 до 12 часов, т.е. время, достаточное для проведения ремонтно-изоляционных работ до начала затвердевания.

Гель, сформированный в пластовых условиях, должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать градиент давления, а также сохранять свои реологические свойства в течении длительного периода с целью надежной изоляции обрабатываемого объекта. Пластическая прочность - это прочность структуры геля при пластично-вязком разрушении и малых скоростях сдвига, измеряемая с помощью метода конического

пластомера, разработанного П.А. Ребиндером. Метод определения пластической прочности основывается на оценке глубины погружения утяжеленного конуса в исследуемый материал под действием постоянной нагрузки в течении 20 минут.

Для получения сопоставимых и воспроизводимых результатов прочность композиций определялась спустя 24 часа после затвердевания, так как обычной практикой является технологическая выдержка скважины после проведения ремонтных работ, составляющая 1 сутки.

Полученные результаты исследовании представлены на рисунках 1, 2.

Повышение концентрации сшивателя приводит к увеличению прочности состава и снижению времени гелеобразования. Снижение концентрации силиката натрия ниже 8 % нецелесообразно, так как данные составы имеют низкую прочность при низком времени застывания.

Концентрация силиката натрия, % масс: а 7 10 15 # 12

Рисунок 1 - Зависимость времени гелеобразования композиции от

концентрации реагентов

д Концентрация сшивателя, %

Концентрация силиката натрия, % масс: А 7 10 15 Ш 12

Рисунок 2 - Зависимость прочности композиций от концентрации реагентов Результаты проведенных лабораторных исследований показали, что при смешивании реагентов происходит мгновенное образование хлопьевидного осадка, распределенного по всему объему раствора, что исключает проникновение его в поровое пространство, но при этом хорошую фильтрацию и надежную изоляцию высокопроницаемых трещин, поэтому данный состав можно применять в качестве осадкогелеобразующего реагента для снижения проницаемости водопроводящих каналов. На базе выполненных лабораторных исследований для поровых коллекторов рекомендуется технология применения, которая для пласта заключается в циклической закачке силиката натрия и исходного раствора соли алюминия в объемном соотношении 1:1 и с созданием между ними буферной зоны водой объемом 0,5-1,0 м3.

В высокопроницаемых и трещиноватых коллекторах возможна закачка осадкогелеобразующего реагента совместно с природным наполнителем. При этом происходит повышение прочности и снижения расхода реагентов [4].

Осадкогелеобразующие оторочки для предотвращения их смешения в процессе закачивания в скважину изолируют оторочкой пресной воды или глинистого раствора, приготовленного на пресной воде. Индивидуальная композиция реагентов выбирается в зависимости от наличия реагентов и стоимости композиций. Индивидуальный состав концентраций для обрабатываемого объекта подбирается на основе предварительных фильтрационных исследований на образцах керна данного объекта.

Использованные источники:

1. Дурягин В.Н. Обоснование применения неорганической водоизоляционной композиции для повышения коэффициента вытеснения нефти водой в коллекторах трещинно-порового типа / В.Н. Дурягин, К.В. Стрижнев //Нефтегазовое дело. - 2014. - № 6.- С. 316-328.

2. Ленченкова Л.Е. Повышение нефтеотдачи пластов физико-химическими методами - М.: Недра- Бизнесцентр, 1998. - 394 с.

3. Персиянцев М.Н. Добыча нефти в осложненных условиях. - М.:Недра, 2000. - 653 с.

4. Сафонов Е.Н. Методы извлечения остаточной нефти на месторождениях Башкортостана / Е.Н. Сафонов, Р.Х. Алмаев - Уфа: РИЦ АНК Башнефть 1997. - 247 с.

5. Стрижнев К.В. Ремонтно-изоляционные работы в скважинах: теория и практика. - СПб.: Недра, 2010. - 560 с.

6. Демахин С.А. Селективные методы ограничения водопритока в нефтяные скважины / С.А. Демахин, А.Г. Демахин. - Саратов: Изд-воГосУНЦ «Колледж», 2003. - 167 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.