Изоляция обводненных пластов с применением нефтесернокислотной смеси

Механизм образования селективных материалов при использовании серной кислоты:

1. Серная кислота реагирует с компонентами нефти:

- при реакции ароматических и частично парафиновых углеводородов образуется гелеобразные алкилоульфокислоты и алкилоарилсульфонокислоты;

- окисление и конденсация наиболее высокомолекулярной части нефти – асфальтосмолистых веществ и парафина с образованием кислого гудрона, который обладает объемными структурно-механическими свойствами и имеет вязкость на два – три порядка выше, чем исходная нефть.

2. При перемешивании концентрированной серной кислоты с пластовыми водами пласт искусственно обогащается сульфат – ионами, которые в смеси с жесткими водами хлоркальциевого типа приводят к выпадению гипса и кольматации высокопроницаемых обводненных каналов.

3. Серная кислота взаимодействует с карбонатами пласта, при этом в результате химической реакции образуется гипс:

H₂SO₄ + CaCO₃ + 2H₂O = Ca₂SO₄^.2H₂O + CO₂ + H₂O

Область эффективного применения нефтесернокислотных смесей (НСКС):

1. Обводненность добываемой продукции - до 99%

2. Минерализация воды - не ограничена

3. Пластовая температура ≤ 50⁰С

4. Дебит скважины по жидкости ≥ 1 т/сут

5. Толщина пласта ≥ 2 м

6. Характер обводения - нижняя, подошвенная, закачиваемая

7. Содержание асфальтенов и смол ≥ 15%

8. Содержание парафинов ≥ 3%

9. Проницаемость пласта:

- терригенные породы 0,2 – 0,7 мкм²

- карбонатные породы ≥ 0,1 мкм²

Технологические схемы закачки НСКС:

1. Образование кислого гудрона на забое путем одновременно-раздельной закачки серной кислоты по НКТ и нефти по кольцевому пространству.

2. Закачка заранее приготовленного кислого гудрона по НКТ и нефти по кольцевому пространству (для сохранения проницаемости верхней части пласта). В отдельных случаях возможно использование пакера и закачка только кислого гудрона.

3. Как и по первой технологической схеме, но закрепление интервалов перфорации цементом или отверждающими смолами типа ТСД-9 с формалином.

Рекомендации по выбору объемов закачки НСКС

Изоляция обводненных пластов с применением гипана

Характерной особенностью реагентов класса акриловых полимеров и их производных является: растворимость в наиболее доступном растворителе – воде, и возможность образовывать закупоривающую массу в пласте за счет насыщающих его высокоминерализованных вод. Закупорка поровых каналов может происходить как за счет осадкообразования, так и за счет гелеобразования в зависимости от вспомогательного реагента: электролита, формалина, серной кислоты и др.

Область применения гипана:

1. Тип вод – подошвенная, нижняя, контурная

2. Обводненность продукции - 70-90%

3. Ионный состав вод - Ca⁺², Mq⁺², Fe⁺² и др.

4. Минерализация воды ˃ 20 г/л

5. Объем гипана на 1 м³ пласта 1,0 – 1,5 м³

6. Объем гипана на одну скважино-операцию:

Таблица 1 – Выбор объема закачки гипана

Технологические схемы закачки гипана в скважину

1 – пластовая вода; 2 – пресная вода; 3 – водный раствор хлористого кальция; 4 – гипан; 5 – соляная кислота; 6 – цементный раствор

I и II технологические схемы – наиболее распространенные, применяются в случаях изоляции через заливочные трубы и без извлечения подземного оборудования из скважины по затрубному пространству.

III технологическая схема – при высокой приемистости обводненного пласта и дозированных заливках.

IV и V технологические схемы – при низкой проницаемости обводненного пласта (перед гипаном закачивают соляную кислоту для ее увеличения).

VI технологическая схема – применяется для повышения надежности ремонта и проводится через спецотверстия.

Основные технологические показатели водоизоляционных работ с применением гипана:

- объем рабочего раствора полимера (табл. 1);

- объем буферной жидкости (табл. 2);

- объем рабочих растворов (табл. 3).

Таблица 2 – Выбор объема буферной жидкости (пресной воды)

Таблица 3 – Выбор объемов рабочих растворов по I – VI технологическим схемам