книги из ГПНТБ / Блажевич, В. А. Новые методы ограничения притока воды в нефтяные скважины

11

вана на применении изоляционных реагентов, обра­ зующих нерастворимые (ни в воде, ни в нефти) заку­ поривающие породу осадки лишь в водонасыщенных интервалах пласта (материалы селективного дейст­ вия) .

Возможность применения селективных методов изоляции без точных сведений о местоположении водонасыщенных пластов и их интервалов и проведение изоляционных работ без разделения водо- и иефтенасыщенных интервалов являются существенными пре­ имуществами методов данной группы. Значение этих преимуществ многократно возрастает, если учесть, что до настоящего времени отсутствуют эффективные ме­ тоды массового применения по изучению характера обводнения продуктивных пластов в эксплуатирую­ щихся скважинах.

Указанные преимущества обусловили проведение в

СССР широких исследований по разработке именно селективных методов. Разрабатывались селективные методы, основанные на использовании в качестве изо­ ляционных реагентов: пересыщенных растворов твер­ дых углеводородов (парафин, церезин, озокерит) в керосине [74]; парафиновых отложений в нефти (мисцелла) [63]; натриевых солей нафтеновых кислот (мы­ лонафт) [56]; латекса [37]. Однако ни один из пере­ численных методов не нашел широкого применения из-за низкой эффективности. Одной из причин послед­ него могла явиться ограниченность объема изоляцион­ ного реагента^ закачанного в пласт, о чем сказано ниже.

Большой интерес представляют методы изоляции с использованием в качестве реагента синтетических смол, растворяющихся в пластовой нефти после их'отверждения, и методы, основанные на использовании ПАВ и пен, отличающихся несложным применением.

Среди первых работ по изучению возможности ис­ пользования капиллярных явлений на границе нефть—вода для ограничения притока воды явились исследования по разработке методов изоляции, осно­ ванных на закачке в пласт нефти и нефтемазутных смесей [74]. Позднее проводится ряд работ, посвящен­ ных разработке методов изоляции, основанных на гидрофобизации призабойной зоны с помощью специадь-

12

иых ПАВ. Изучается возможность применения для этих целей водных растворов сульфонатриевых солей (СНС) в смеси с нефтью [42], катионных ПАВ, раст­ воримых в воде (карбозолин, катапии и др.) и углево­ дородных жидкостях (ГИПХ-37, диаминдиолеат) [74].

Для ограничения притока воды по наиболее про­ ницаемым пропласткам был разработан метод, осно­ ванный на периодической закачке в пласт воздуха или аэрированной воды [1]. В последующем для по­ вышения эффективности применения этого метода бы­ ло предложено в состав аэрированной жидкости вво­ дить ПАВ (пена) [59].

Сущность использования пен для ограничения при­ тока пластовых вод заключается в снижении прони­ цаемости водонасыщенной части пласта в результате прилипания пузырьков газа и защемлении их в поровых каналах, а также за счет частичной гидрофобизации породы. В течение ряда лет проводятся исследо­ вания по подбору рецептуры приготовления пен и тех­ нологии изоляционных работ с их использованием применительно к конкретным условиям многих место­ рождений [2, 59].

Кроме того, предложен метод изоляции притока воды, основанный на использовании пенообразующих реагентов, обеспечивающих получение пены в самом пласте при контакте с пластовой водой. Пенообразую­ щий реагент (смесь лакричного экстракта с сернокис­ лым алюминием) закачивается в пласт безводной неф­ ти [13].

Поскольку методы данной группы основаны на использовании капиллярных сил, их применение огра­ ничивается лишь пластами, представленными пори­ стыми коллекторами. Одной из основных причин, оп­ ределивших низкую эффективность применения мето­ дов изоляции, основанных на использовании нефти, нефтемазутных смесей и растворов ПАВ, является на­ личие трещин в обрабатываемых пластах [43, 25]. Именно последнее ограничивает масштабы примене­ ния этих методов.

Методы ограничения притока воды, основанные на применении пен, в настоящее время проходят боль­ шие промысловые испытания [2, 59]. По нашему мне­ нию, использование пен в качестве изоляционного

13

реагента целесообразно лишь в условиях, когда плас­ товое давление будет намного ниже давления закачки пен в монолитный пласт.

Недостатки методов этой трупы обусловлены са­ мими принципами, заложенными в их основе, а имен­ но:

1) для создания водоизолирующих экранов-про­ пластков, обеспечивающих эффективное их действие, необходима закачка больших объемов изолирующего реагента, поскольку их нагнетание предусматривается по всей мощности пласта;

2) при применении селективных изолирующих реа­ гентов восстановление проницаемости нефтенасыщен­ ной части пласта обусловливается растворением вы­ павшего осадка в пластовой нефти. В условиях пол­ ного закупоривания породы растворение осадка будет определяться диффузионными процессами, характери­ зующимися исключительно малыми скоростями;

3)при применении неселективных изолирующих реагентов выпадение закупоривающего осадка воз­ можно лишь на контакте их с водой, а не по всему объему закачиваемого реагента;

4)при применении указанных неселективных изо­ лирующих реагентов возможно снижение проницае­

мости и нефтенасыщенных частей пласта за счет имеющейся в них воды (погребенной, проникшей в процесс бурения и эксплуатации скважины, промывка

ееи т. д.).

§2. Неселективные методы изоляции

Кэтой группе относится большой перечень методов изоляции проницаемых пластов, основанных на одно­ временной или последовательной закачке в них не­ скольких реагентов (два, три и т. д.), способных в результате химического взаимодействия между собой или физико-химических превращений получаемых сме­ сей образовывать осадок, нерастворимый ни в воде, ни в нефти (табл. 2). Исходя из изложенного, можно сказать, что применение указанных методов требует строгого выделения обрабатываемого интервала, так как закачка изоляционных реагентов приводит к сни-

■14

И

к

ч

ѵэ

са

Н

ИЗ

§ 3. Методы изоляции, основанные на использовании суспензий

Методы изоляции, описанные в предыдущих двух разделах, предназначены прежде всего для закупори­ вания проницаемых пластов, представленных порис­ тыми коллекторами. Исходя из этого, изоляционные реагенты для осуществления этих методов должны быть истинными или коллоидными растворами, обла­ дать способностью фильтроваться в пористую среду на большие расстояния.

Использование 'таких реагентов для изоляции трещин (исправление некачественного цементного кольца, изоляция проницаемых пластов, представлен­ ных трещиноватыми коллекторами, и т.' д.) затрудни­ тельно в связи с хорошей их фильтруемостью. В этих условиях применяются реагенты с ограниченной фильтруемостью — вязкие жидкости или суспензии

(табл. 3).

Часть рекомендаций, содержащихся в известных патентах, предусматривающих применение цементных суспензий на основе водной, углеводородной и синте­ тических смол, направлено на улучшение свойств сус­ пензий, другая часть — технологических схем и тех­ нологии изоляционных работ'с их использованием и способов и технологии получения суспензий и отдель­ ных их составляющих.

Методы изоляции этой группы, в частности, осно­ ванные на применении водных суспензий цемента, явились первыми среди методов изоляционных работ вообще. Водо-цементные суспензии до настоящего времени остаются основным изоляционным реагентом при проведении практически всех видов изоляционных работ. Подавляющее большинство проводимых иссле­ дований, связанных с применением этого реагента, на­ правлено на улучшение свойств и, в частности, на повышение подвижности водных суспензий цемента, обеспечивающей заполнение ими трещин в цементном ' кольце и пласте. Одним из основных направлений в повышении подвижности водо-цемеитиых суспензий является изыскание добавок к ним, снижающих водо­ отдачу суспензий. Исследования в этом направлении проводятся почти повсеместно с учетом особенностей

18