для каких целей применяется вязкоупругий состав
Для каких целей применяется вязкоупругий состав
Вязко-упругие составы (ВУС) предназначены для временной защиты пласта от влияния технологических жидкостей как в период строительства и освоения скважин, так и при проведении ремонтно-изоляционных работ, в том числе при глушении скважин.
Разработаны несколько вариантов ВУС. Технология применения, состав и концентрации реагентов выбираются индивидуально для каждой скважины в зависимости от геолого-технических условий и цели работ.
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 сПз), 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 м 3 ) и зависят от проводимых технологических операций.
Для условий АВПД и высоких забойных температур предлагается утяжеленный (плотностью 1360-2000 кг/м 3 ) и термостабильный до 90°С вязкоупругий состав, в качестве утяжеляющей основы которого используются соли органических кислот (формиат калия, формиат цезия или их смесь).
Для пластов с большим раскрытием флюидопроводящих каналов предлагается ВУС с добавкой наполнителя, разрушающегося при разложении ВУС.
Для обычных и условий АНПД предлагается ВУС на основе пресной и минерализованной воды.
Опыт применения ВУС на месторождениях Пермского Прикамья, Удмуртии, Западной Сибири, республики Коми показал его высокую экономическую и технологическую эффективность применения при следующих операциях:
• При цементировании скважин с открытым забоем, в т.ч. с горизонтальным участком (ВУС устанавливается в интервале продуктивных пластов, тем самым предохраняя коллектор от попадания цементного раствора);
• При глушении эксплуатационных скважин (ВУС устанавливается в интервале перфорации и препятствует поглощению жидкости глушения в пласт);
• При ремонтно-изоляционных работах ВУС применяется как “мягкий” пакер для временной изоляции продуктивного горизонта;
• Для разделения буровых и тампонажных растворов при цементировании скважин;
• При ликвидации поглощений при бурении скважин.
В 1996-2003 г.г. ВУСы были использованы при глушении более 80 скважин в Пермском Прикамье и Западной Сибири.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Вязкоупругий состав
Вязкоупругий состав является системой, устойчивой до температур 150 С и к действию кислот, обладает хорошей прокачиваемостью. [2]
Вязкоупругий состав в зависимости от цели его применения может быть подготовлен либо непосредственно на базе, где хранятся входящие в него компоненты ( ПАА, ГРС и формалин), либо непосредственно на буровой, куда доставляются указанные компоненты. [3]
Технология применения вязкоупругого состава в каждом конкретном случае может быть легко изменена, исходя из конкретных условий и возможностей. [6]
Способ закачки вязкоупругого состава ( через весь интервал перфорации или направленно в отдельный интервал пласта) выбирают в зависимости от коллекторских свойств нефтенасыщенных и водонасыщенных пропластков. Наиболее эффективен направленный способ закачки, так как он предотвращает попадание тампонирующего состава в нефтенасыщенную зону пласта, сохраняя его первоначальные коллекторские свойства. [8]
При применении вязкоупругих составов могут возникнуть ситуации, в которых необходимо разрушать гель, образовавшийся в пласте, трубах или другом оборудовании. В таких ситуациях применяются специальные реагенты, разрушающие гель. Гели на основе полиакриламидов и солей Сг 3 ( трехвалентного хрома) представляют собой полимерные цепи, соединенные ионами Сг в единую сетку, удерживающую воду. [9]
Для приготовления вязкоупругого состава применяют цементировочный агрегат, а на буровой для этих целей может быть иеполь-зована также и двухвальная механическая глиномешалка. [10]
Аналогичные испытания вязкоупругого состава также были проведены в скв. [12]
Во ВНИИнефти предложены вязкоупругие составы ( ВУС) на основе полиакриламида и смол. С применением ВУС разработаны и успешно внедряются новые технологические операции по временному отсечению прифильтровои зоны скважины для предотвращения загрязнения пласта, по установке цементных мостов и изоляции водопритоков. [13]
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Вязкоупругий состав
В качестве составов для блокировки ПЗП могут использоваться вязкоупругие составы ( ВУС) на основе полиакрилами-да, гипана или других длинноцепочечных полимеров. [31]
Таким образом, результаты лабораторных испытаний показывают, что вязкоупругий состав пригоден для исправительной герметизации резьбовых соединений обсадных колони при значительном упрощении технологии операции и повышении ее эффективности. [33]
В 1978 г. на месторождении Узень впервые были применены вязкоупругие составы ( ВУС) для изоляции водопритоков в нефтяных скважинах. [35]
Под технологией ограничения водопритока и водо-изоляцион-ных работ с применением вязкоупругих составов следует понимать процесс обработки добывающих и нагнетательных скважин с целью изоляции притока вод, поступающих по наиболее проницаемым интервалам, негерметичному цементному кольцу, вследствие образования конуса обводнения. [36]
Из сравнения ка-вернограмм айв видно, что после промыки вязкоупругого состава состояние ствола значительно лучше, чем после проработки его долотом. [37]
Успешное практическое применение в целях повышения качества и эффективности РИР нашли вязкоупругие составы ( ВУС), разработанные во ВНИИКРнефти и ВНИИнефти на основе использования водорастворимых полимеров. [41]
Приведенные выше варианты технологии глушения нефтяных и газовых скважин с применением вязкоупругих составов не являются исчерпывающими. В каждом конкретном случае практического их применения необходимо, исходя из геолого-технических условий скважины, вносить соответствующие коррективы к рекомендованным технологическим параметрам, полноте и последовательности выполнения работы. [42]
Поэтому в отличие от проработки ствола скважины долотом а при использовании вязкоупругого состава б шлам и рыхлая часть фильтрационной корки удаляются без обнажения проницаемых пород, вследствие чего не происходит повторного интенсивного нарастания глинистой корки. Кроме того, при креплении скважин цементный раствор, двигаясь непосредственно за вязкоупругим составом, заполняет уже очищенное кольцевое пространство. [44]
ВЯЗКОУПРУГИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ Российский патент 2016 года по МПК C09K8/42 E21B33/138
Описание патента на изобретение RU2589881C1
Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к технологическим составам, используемым при заканчивании, освоении, капитальном и текущем ремонте скважин для временной изоляции продуктивных пластов в процессе глушения скважин с нормальными и аномально низкими пластовыми давлениями.
Недостатком этого состава [2] является небольшое время структурообразования (18-45 мин при 60°C) и активное его разрушение при заявленном кислородсодержащем деструкторе в количество до 5% масс. Эти ограничения ведут к сложностям при доставке состава в интервал установки, а также к невозможности эффективного контроля времени разрушения ВУСа. Следствием этого может являться как раннее структурообразование, так и быстрое разрушение состава с изменением его структурно-механических и фильтрационных свойств и, как следствие, загрязнение продуктивного пласта.
Для исключения известных недостатков составов-прототипов и повышения технологичности использования разработан ВУС для временной изоляции продуктивных пластов, содержащий полимер полисахаридной природы, ацетат хрома, а также дополнительно содержит карбамид, карбонат кальция, водный раствор уксуснокислого хрома, аммоний надсернокислый при следующем соотношении компонентов, % маc.:
Требуемая для проведения работ в скважине плотность состава достигается использованием вместо пресной воды водного раствора соли натрия или калия. Для формирования пространственной структуры используется полимер полисахаридной природы и сшивающий агент.
Экспериментальным путем подобрано содержание деструктора для разрушения ВУС до прокачиваемого состояния, в зависимости от необходимого времени нахождения геля в стволе скважины, в диапазоне температур 55-75°C (см. табл. 1).
Заявленный состав, приготовленный по приведенной выше рецептуре, характеризуется свойствами, приведенными в табл. 2.
Из патентной и научно-технической литературы нам не известны жидкости глушения, содержащие совокупность указанных выше компонентов в предложенном количественном соотношении, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого решения.
Сравнительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый вязкоупругий состав отличается от известного тем, что не содержит в своем составе щелочь, что позволяет отложить время его сшивки и упростить технологию доставки состава в скважину в интервал установки. Также состав содержит определенное количество кислоторастворимого кольматанта для снижения фильтрации в пласт и определенное количество деструктора для разрушения состава через заданное время. При этом ВУС длительное время стабильно сохраняет свои вязкоупругие свойства, устойчив к воздействию пластовых температур и давления.
При необходимости для повышения плотности состава возможно использование солей одновалентных металлов натрия и калия. Не допускается применение в целях повышения плотности состава растворимых солей двухвалентных металлов, таких как кальций и магний. Ионы этих металлов приводят к преждевременной сшивке полимера.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующим примером.
В 960 мл пресной технической воды растворили 9,6 г биополимера и 4,8 г карбамида. После полного растворения полимера ввели 5 мл 50%-ого водного раствора хрома уксуснокислого и перемешали до равномерной окраски, после этого ввели 17 г мраморной крошки среднего помола, перемешали до формирования гомогенной массы.
Аналогичным образом готовили другие вязкоупругие составы с различным соотношением ингредиентов.
В лабораторных условиях у заявленного состава определяли следующие технологические свойства: показатель фильтрации (Ф, см 3 /30 мин) в условиях высокого давления и температуры с применением фильтр-пресса НРНТ (High Pressure High Temperature) при перепаде давления 3,4 МПа и температуре 75°C; плотность на рычажных весах-плотномере фирмы FANN (d, г/см 3 ); динамическую вязкость; время разрушения составов в зависимости от температуры и количества введенного деструктора; совместимость с пластовыми флюидами (нефть, минерализованная вода).
Как показывают данные, приведенные в таблице 2, заявленный вязкоупругий состав имеет невысокие значения показателя фильтрации, требуемую плотность, невысокую динамическую вязкость до сшивки полимера и после разрушения состава полностью совместим с нефтью и минерализованной водой.
Заявленный вязкоупругий состав с такими показателями свойств обеспечит качественную и эффективную временную изоляцию продуктивных пластов в процессе глушения скважин при максимальном сохранении коллекторских свойств продуктивного пласта, с последующим разрушением состава и его удалением из скважины.
1. Патент РФ 2116433 «Вязкоупругий состав для заканчивания и капитального ремонта скважин», ООО «ПермНИПИнефть»;
2. Патент РФ 2386665 «Термостойкий вязкоупругий состав для заканчивания и ремонта скважин», ООО «ПермНИПИнефть».
Похожие патенты RU2589881C1
Реферат патента 2016 года ВЯЗКОУПРУГИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Вязкоупругий состав
По мере выхода вязкоупругого состава из-под заглушки давление на головке верхнего конца трубы постепенно упало до 0 4 кгс / см2 ( рис. 125) и вытекание вязкоупругого состава прекратилось. Это указывает на то, что даже в свежеприготовленном виде вязкоупругий состав выдерживает определенный перепад давления. [16]
Для закрепления оторочки вязкоупругого состава применяются твердеющие тампонажные составы, образующие высокопрочную структуру во всем объеме. В качестве таких составов используют цементные и нефтецементные растворы, кремнеорганические реагенты ( АКОР Б100, Этилсиликат-40, Продукт 119 и др.), лигносуль-фонатные составы на основе ССБ и КССБ со структурообразовате-лями и др. Рецептуру и объем закрепляющего состава подбирают для конкретных геолого-промысловых условий с учетом пластовой температуры, глубины скважины, совместимости используемой рецептуры с пластовыми флюидами, приемистости скважины. Основными требованиями являются подбор времени до начала гелеобра-зования, необходимого для закачки реагента в пласт, а также образование прочной структуры во всем объеме. [17]
Оценка возможности применения вязкоупругого состава для повторной герметизации резьбовых соединений обсадных колонн была осуществлена постановкой специальных лабораторных опытов, моделирующих наиболее жесткие реальные условия. [19]
Один из вариантов практического применения вязкоупругого состава для исправительной герметизации обсадных колонн заключается в следующем. Кольцевое пространство между насосно-ком-прессорными и обсадными трубами в интервале негерметичности заполняется вязкоупругим составом и герметизируется пакером на уровне ниже места пропуска. Далее при соответствующей герметизации устья скважины цементировочным агрегатом в кольцевом пространстве создается избыточное давление. Объем вязкоупругого состава определяется исходя из пропускной способности канала негерметичности. Следует учесть, что излишний объем состава в скважине не приведет к прихвату насосно-компрессорных труб. [22]
Тогда как в случае применения вязкоупругого состава качество вытеснения глинистого раствора цементным достаточно высокое. При этом необходимо обратить внимание на практически полное совпадение кавернограмм и кривых ГТК в скв. [24]
Показана принципиальная возможность регулирования реологических свойств вязкоупругих составов введением добавок нефтяных сульфонатов. [26]
После достижения максимально допустимого стабильного давления продавки вязкоупругого состава устье скважины закрывают и оставляют под давлением на время, требуемое для достижения составом необходимых прочностных свойств. Затем стравливают давление, освобождают пакер и промывают скважину для удаления излишка вязкоупругого состава. [28]
Глушение нефтяных и газовых скважин с применением вязкоупругих составов в зависимости от конкретных геолого-технических условий может относиться к самостоятельной операции или входить в комплекс геолого-технических мероприятий, проводимых для повышения эффективности эксплуатации скважин. [29]
Лабораторными и предварительными исследованиями показана эффективность применения вязкоупругих составов по сравнению с методами воздействия растворами полимера и щелочи в отдельности и явились основой для дальнейшего изучения процесса и разработки технологий воздействия на пласт. [30]