Изучение водоизоляционных свойств составов на основе гивпана

Загрузка...

Аннотация. Большая часть месторождений России разрабатывается с применением заводнения. Разработка нефтяных месторождений в условиях закачки в продуктивные пласты приводит к закономерному обводнению добывающих скважин и увеличению содержания воды в добываемой нефти. Средняя обводненность добывающих скважин в России превысила 80%. В связи с этим необходимо внедрять новые технологии, методы и составы, позволяющие ограничивать водоприток в добывающие скважины.

Целью данной работы является разработка экологически безопасного водоизолирующего состава с добавлением полимерных реагентов, обладающих высокими реологическими свойствами, а также низкой токсичностью.

Разработанные водоизолирующие составы позволят ограничить приток воды в скважину и обеспечить экологическую безопасность окружающей среды при строительстве и капитальном ремонте нефтегазовых скважин.

Ключевые слова: изоляция водопритока, полимер, гелеобразующая композиция, проницаемость.

На сегодняшний день ограничение притока воды является одной из основных проблем при разработке и выполнении мероприятий по повышению эффективности разработки газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений. Обводнение скважин значительно влияет на объем извлечения углеводородов. В связи с этим, с целью устранения или ограничения водопритока в скважину, все чаще проводятся ремонтно-изоляционные работы в различных геолого-физических и геолого-технических условиях.

Обычно изоляцию водопритока проводят путем создания непроницаемых экранов и барьеров, перекрывающие каналы поступления воды. Водоизолирующий материал, который применяется для создания экрана, должен быть стойким к воздействию пластовых и нагнетаемых вод, а компоненты - доступными, недорогими и экологичными.

Наибольшее распространение при создании водоизоляционных экранов получили составы на основе полимеров. Это водные растворы фенолоформальдегидных смол, вязкоупругие составы, фенолоспирты, фенолошлаковая композиция, селективные тампонажные материалы - силаны, водорастворимый тампонажный состав, кремнийорганическая сшитая система и т. п. Невысокая вязкость составов и отсутствие твердой фазы обеспечивают высокую проникающую способность раствора в пористой среде.

Недостатки водных растворов фенолформальдегидных смол, вязкоупругих составов, фенолоспиртов, фенолошлаковых композиций заключаются в их токсичности, высокой стоимости и большой чувствительности к окружающей температуре и изменениям в соотношении компонентов, свойства которых при хранении меняются.

Для создания водоизоляционных экранов возможно применение вязкоупругих составов. Во ВНИИнефти разработан состав, применимый при температуре до 90 ͦ С [1].

Для ограничения водопритока был испытан метод с применением гипана, который широко используется в качестве основного компонента, т.е. реагента изоляции. Он может проявлять свои изолирующие свойства без специального отвердителя или осадителя.

Работы, проведенные различными исследователями, показывают, что на пути фильтрации воды и ограничения или полной ликвидации притока воды в добывающую скважину могут быть использованы гелеобразующие композиции. В ОАО Азимут и НИИНефтеотдаче - ИНТНМ экспериментально установлено, что применение гелей позволяет уменьшить проницаемость пористой среды в 10 раз [3].

ОАО Азимут в течение последних 10 лет проводит работы с гелеобразующими составами на основе алюмосиликатов (реагент Азимут Z) и жидкого стекла. Оба названные реагенты являются экологически безопасными, применяются в медицине и в быту. Образование гелей происходит при смешивании алюмосиликатов и жидкого стекла с растворами кислот: HCl, , , сульфаминовой [2].

Результаты исследований на искусственном керне по изучению водоизолирующих свойств геля на основе реагента Азимут Z и сульфаминовой кислоты приведены в таблице №1.

Таблица 1 - Результаты закачки водоизолирующего геля в насыпной керн

Состав геля

Проницаемость до закачки

После закачки

Степень снижения, %

Азимут Z, г

Сульфаминовая кислота, г

,

мл

4

6

35

923

10

92

Из полученных результатов следует, что закачка геля на основе реагента Азимут Z и сульфаминовой кислоты обеспечивают высокую степень снижения проницаемости, более 92%.

Целью наших работ являлось также изучение состава на основе гивпана и хлористого кальция раствора, позволяющего эффективно изолировать пути и каналы поступления пластовых и закачиваемых вод в добывающие скважины..

Полимер гивпан представляет собой полиакрилнитрильное гидролизованное волокно. Является продуктом гидролиза полиакрилонитрильного сырья - сополимера акрилонитрила с метилакрилатом. Он используется для проведения изоляционных работ, для создания водоизолирующих, потокоотклоняющих экранов и барьеров при заводнении в процессе разработки нефтегазовых месторождений. Кроме этого гивпан можно использовать в качестве стабилизатора буровых растворов и получения клеящих композиций. Водородный показатель раствора гивпана составляет 12-14. Относится к 4 классу опасности. При взаимодействии с хлористым кальцием образует мягкий рыхлый осадок, который способствует усилению водоизоляции.

Второй компонент водоизолирующего состава - хлористый кальций также является экологически чистым компонентом. Он применяется в медицине и пищевой промышленности. Является реагентом 3 класса опасности.

Лабораторные исследования с применением состава на основе гивпана показали, что после обработки водонасыщенных кернов проницаемости их по воде может быть снижена более чем в 3 раза, что обеспечивает высокую водоизолирующую способность. Важным положительным свойством от совместного применения гивпана и хлористого кальция является то, что создаваемый при их смешивании осадок, образует экран, блокирующий поступление воды в скважину. Изучался механизм взаимодействия гивпана с хлористым кальцием.

Насыпные керны готовились из нефракционированного песка. Искусственные керны готовились из просеянного песка фракции 0,01- 0,08 мм путем склеивания песчинок жидким стеклом под прессом.

Результаты закачки смеси приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты закачки водоизолирующей смеси в керны

Керн

Порис-тость, %

Начальная проницаемость, k, Д

Конечная проницаемость, k, Д

Степень снижения проницаемости, %

 
 

Насыпной

34

586

188

68

 

Искусственный

27

2384

630

74

 
 

Как видно из таблицы 2, водоизолирующая смесь на основе гивпана и хлористого кальция показывает высокую водоизолирующие свойства. Снижает проницаемость на 68-74%.

 

Библиографический список

1. Ахметов И. М., Шерстнев Н. М. Применение композиционных систем в технологических операциях эксплуатации скважин. - М.: Недра, 1989. - 213 с.

2. Дубинский Г. С., Акчурин Х. И, Андреев В. Е., Котенев Ю. А. Технологии водоизоляционных работ в терригенных коллекторах. - СПб.: Недра, 2011. - 178 с.

3. Каримов Н. Х., Дубинский Г. С., Кононова Т. Г. Фильтрационные исследования технологии ограничения водопритока в скважину. - Уфа: Монография, 2003. - С. 124-127.

Загрузка...
Комментарии
Отправить