ЖИДКОСТЬ-ПЕСКОНОСИТЕЛЬ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЩЕЛЕВОЙ ГИДРОПЕСКОСТРУЙНОЙ ПЕРФОРАЦИИ
SAND-CARRYING FLUID FOR IMPLEMENTATION OF SLOT HYDRAULIC SAND JET PERFORATION

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при щелевой гидропескоструйной перфорации.
Жидкость-песконоситель должна иметь рецептуру, обеспечивающую минимальную фильтрацию и такую вязкость, которая бы давала возможность удерживать песок во взвешенном состоянии и сохранить фильтрационно-емкостные свойства продуктивного пласта. Высокая удерживающая способность жидкости песконосителя должна предупредить возможность оседания песка на пути движения песконосителя до забоя.
Наиболее близким составом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является жидкость-песконоситель для гидравлического разрыва пласта, которая может быть использована при проведении гидропескоструйной перфорации, включающая бентонитовый глинопорошок ПБМА, карбоксиметилцеллюлозу, кремнийорганическую жидкость ГКЖ-10, целлотон-Ф, сульфат алюминия и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Бентонитовый глинопорошок ПБМА
3,00-5,00
Карбоксиметилцеллюлоза
0,60-1,50
Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10
0,50-1,00
Целлотон-Ф
1,00-1,10
Сульфат алюминия
0,15-0,80
Вода
Остальное
(патент РФ №2483094 от 27.05.2013). Данный состав принят за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого изобретения, - вода, структурообразователь и понизитель фильтрации, поверхностно-активное вещество.
Недостатками известного состава, принятого за прототип, являются высокие пластическая и условная вязкости и фильтратооотдача, вследствие того, что известная жидкость содержит твердую фазу - бентонитовый глинопорошок ПБМА и большую концентрацию полимеров, таких как целлотон-Ф и карбоксиметилцеллюлоза. Кроме того, бентонитовый глинопорошок является трудноудалимым кольматантом, что снижает естественную проницаемость пласта.
Задачей изобретения является создание жидкости-песконосителя на водной основе для реализации гидропескоструйной перфорации с низкой фильтратоотдачей, пониженными пластической и условной вязкостями с использованием биоразлагаемых полимеров.
Поставленная задача была решена за счет того, что известная жидкость-песконоситель для реализации щелевой гидропескоструйной перфорации, содержащая структурообразователь и понизитель фильтрации, поверхностно-активное вещество и воду, согласно изобретению в качестве структурообразователя и понизителя фильтрации содержит ксантановую камедь, в качестве поверхностно-активного вещества - ГФ-1 марки K и дополнительно содержит формиат натрия и кальцинированную соду при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
Ксантановая камедь
0,2-0,25
Кальцинированная сода
0,1-0,2
Формиат Na
5-20
ГФ-1 марка K
0,1-0,25
Вода
Остальное
Отличительные признаки заявляемого раствора от раствора по прототипу - в качестве структурообразователя и понизителя фильтрации содержит ксантановую камедь; в качестве поверхностно-активного вещества содержит ГФ-1 марки K; введение формиата натрия и кальцинированной соды; иное количественное соотношение используемых ингредиентов мас. %: ксантановая камедь - 0,2-0,25; кальцинированная сода - 0,1-0,2; формиат Na - 5-20; ГФ-1 марки K - 0,1-0,25; вода - остальное.
Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет использования в качестве структурообразователя и понизителя фильтрации ксантановой камеди. Молекулы ксантана адсорбируют воду с образованием трехмерной сетки из двойных спиралей ксантана, по структуре близкой с гелем, но отличающейся меньшей вязкостью, что позволяет снизить фильтрацию в продуктивный пласт и обеспечить высокую выносящую способность раствора. Разветвленная пространственная структура цепи полимера ксантана обеспечивает снижение фильтрации жидкости в продуктивный пласт. Ксантан формирует токситропные, густые неньютоновские растворы. Его растворы проявляют следующие свойства: высокую вязкость при низкой концентрации и скорости сдвига; устойчивость к влиянию ферментов, солей, кислот, оснований; устойчивость к изменениям ионной силы, температуры; постоянную высокую вязкость в широком диапазоне pH от 2 до 12; высокий модуль упругости.
Ксантановая камедь является природным биополимером, разлагается вследствии биодеструкции в пласте и не приводит к его засорению. Его высокая псевдопластичность (при увеличении сдвигового усилия резко понижается вязкость, после снятия усилия начальная вязкость восстанавливается почти мгновенно) способствует снижению пластической и условной вязкости предлагаемой жидкости-песконосителя.
Введение в состав жидкости-песконосителя формиата натрия позволяет значительно снизить гидратации глинистых минералов, а значит, сохранить фильтрационно-емкостные параметры продуктивных коллекторов.
Использование в заявляемом составе гидрофобизирующего агента ГФ-1 марки K позволяет предотвратить образования водонефтяных эмульсий и пленок воды на породе, что обеспечит высокий показатель восстановления проницаемости пород пласта, снизит коррозию нефтепромыслового оборудования.
Введение в состав кальцинированной соды позволяет снизить жесткость воды и создать щелочную среду, что обеспечит быструю гидратацию и высокую скорость «распускания» полимера.
Для получения предлагаемой жидкости в лабораторных условиях были использованы следующие вещества:
- Ксантановая камедь - природный полисахаридный биополимер.
- Кальцинированная сода - представляет собой белый мелкокристаллический порошок.
- Формиат натрия (натрий муравьинокислый) по ТУ 2432-011-00203803-98 - кристаллический порошок белого или серого цвета без посторонних примесей.
- ГФ-1 марка K по ТУ 2482-054-53501222-2006 - жидкость от бесцветной до светло-коричневого цвета, представляет собой раствор ПАВ.
Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается следующими примерами.
Пример 1
В 750 г воды (89,38%) постепенно добавляли 1,85 г ксантановой камеди (0,22%). Затем вводили 1,68 г кальцинированной соды (0,2%); 83,91 г формиата Na (10%); 1,68 г ГФ-1 марки K (0,2%), перемешивали.
Пример 2
В 750 г воды (94,4%) постепенно добавляли 1,99 г ксантановой камеди (0,25%). Затем вводили 0,79 г кальцинированной соды (0,1%); 39,72 г формиата Na (5,0%); 1,99 г ГФ-1 марки K (0,25%), перемешивали.
Пример 3
В 750 г воды (79,45%) постепенно добавляли 1,89 г ксантановой камеди (0,2%). Затем вводили 1,89 г кальцинированной соды (0,2%); 188,8 г формиата Na (20,0%); 1,42 г ГФ-1 марки K (0,15%), перемешивали.
В процессе проведения испытаний полученных жидкостей определяли значения показателей их свойств - пластическую вязкость, динамическое напряжение сдвига, условную вязкость, фильтрацию и плотность. Замер основных технологических параметров жидкости-песконосителя производили на стандартных приборах.
Данные о свойствах известной и предлагаемых жидкостях приведены в таблице.
Как видно из данных таблицы, заявляемая жидкость имеет ряд преимуществ:
- более низкую пластическую вязкость;
- пониженную условную вязкость;
- пониженную фильтрацию в пласт.
Таким образом, благодаря улучшению технологических параметров повышается эффективность заявляемой жидкости при проведении гидропескоструйной перфорации.
Разработанная жидкость является взрыво-пожаробезопасной, не токсичной, экологически безопасной. Состав жидкости-песконосителя обеспечивает минимальное загрязнение продуктивного пласта, что положительно сказывается на его проницаемости.