3.1. Приготовление и закачка в скважину тампонажных растворов (составов) на основе различных химических реагентов при проведении рир с применением селективных методов

3.1.1. Реагенты с селективными свойствами

Нафталин, воск, парафин закачиваются в скважину в виде растворов в различных растворителях: анилине, крезоле, ацетоне, спиртах, керосине и др. Температура растворов должна быть выше пластовой температуры. В этом случае при снижении температуры до пластовой в пористой среде выпадает осадок. Для более быстрого растворения образовавшегося в нефтенасыщенном интервале осадка необходимо, чтобы объем осадка в нем был менее 35% объема пор. Тогда будет возможность движения нефти в этом интервале, растворения осадка и восстановления проницаемости. Обводненные пропластки будут изолированы. Полиэтилен низкого давления также закачивается в виде раствора в растворителе и выпадает в осадок при снижении пластовой температуры. Нефтерастворимые смолы (например, на основе фурфурилового спирта) и латексы (например, типа СКД-1) закачиваются через буферную жидкость (безводная нефть, пресная вода). Нефти и нефтепродукты в основном используются для предотвращения прорыва подошвенной воды и закачиваются через спецотверстия на уровне ВНК. Затем закрепляются закачкой цементного раствора с оставлением моста.

3.1.2. Реагенты селективного действия, образующие осадок при взаимодействии с пластовой водой

Механизм – высаживание осадка солями пластовой воды. Полимеры, мылонафт, латекс ДВХБ-70 и гипан коагулируют при контакте (смешении) с минерализованной водой, а в нефтенасыщенном интервале сохраняют свои первоначальные физические свойства. Поэтому их закачивают в скважину по НКТ с использованием буферной жидкости из пресной воды или нефти. Промысловые испытания латекса ДВХБ-70 и мылонафта показали их низкую эффективность, так как образующиеся крупные полимерные частицы в пласт не фильтруются.

Гидролизованный полиакрилонитрил (гипан) выпускается в виде 16-18%-ного водного раствора товарных марок Гипан-1 и Гипан-0,7. Представляет собой вязкую жидкость от желтого до темно-коричневого цвета плотностью 1060-1070 кг/м³ . Вязкость 18%-ного гипана 2000 Мпа*с, 3%-ного – 30МПа*с. Применяется в виде водных растворов 8-10%-ной концентрации. На промыслах используются следующие схемы закачивания гипана в пласт. Если в эксплутационной колонне минерализованная вода, то закачивают 0,5-2 м³ пресной воды (буфер), 3-6 м³ раствора гипана, 0,5-1 м³ пресной воды и продавочную жидкость – минерализованную воду плотностью 1180 кг/м³. Часть продавочной жидкости (0,4-0,6 м³) продавливается в пласт. Если в эксплутационной колонне и пласте опресненная вода, то последовательно закачивают 1-1,5 м³ водного раствора хлористого кальция концентрацией 30-50%, 0,5-0,8 м³ пресной воды, 3 м³ гипана, 0,4-0,5 м³ пресной воды, 0,8-1 м³ раствора хлористого кальция и продавочную жидкость. Часть раствора хлористого кальция продавливают в пласт. Иногда после закачки в пласт раствора гипана закачивают цементный раствор под давлением. Полимер гипана хорошо растворяется в пресной воде, щелочи, кислотах.

Реагент МАК-ДЭА – продукт полимеризации метакриловой кислоты в присутствии диэталомина. Выпускается в виде гелей и порошка. В первом случае - это вязкая жидкость светло-коричневого цвета плотностью 990-1010 кг/ м³, во втором – белый или слегка желтоватый порошок с содержанием основного вещества не менее 40%, плотностью 1050кг/ м³ при температуре 20°С, температурой замерзания 1%-ного водного раствора минус 2°С. Растворяется в воде в течение 60мин при t=20°С, в нефти не растворяется. Образовавшийся осадок в минерализованной пластовой воде упрочняется, в пресной воде – разбухает и постепенно растворяется. Осадок также растворяется в 10%-ной соляной кислоте и концентрированной серной кислоте. Осадок в нефти растворяется медленно, а после трех суток нахождения в минерализованной пластовой воде вообще не растворяется.

Исходный реагент поступает на промысла в виде 20-26%-ного раствора. 20%-ный раствор из порошка приготавливают за сутки до РИР. Для получения 1м³ раствора 300 кг порошка растворяют в 0,7 м³ пресной воды. В скважину раствор МАК-ДЭА закачивается по следующей схеме: минерализованная пластовая вода из расчета 1 м³ на 1м перфорированной толщины пласта, 0,2 м³ пресной воды, раствор МАК-ДЭА и продавочная жидкость - минерализованная пластовая вода, часть ее продавливается в пласт (0,3-0,4м³). И раствор гипана, и МАК-ДЭА могут закачиваться по затрубному пространству скважины без подъема ГНО.

Производные целлюлозы (КМЦ-500, КМЦ-600) в виде водных и неводных растворов при смешении с пластовой водой образуют объемистый осадок. Взаимодействие с водой происходит не мгновенно. Для получения осадка в глубине пласта реагент продавливают нефтью.

Применение синтетических латексов основано на коагуляции их в присутствии ионов двух-, трехвалентных металлов. На промыслах РБ широко используется латекс СКМС-30АРК. Он образует рыхлый осадок уже при взаимодействии с пластовой водой плотностью 1003-1005 кг/м³, с увеличением плотности пластовой воды образуется эластичный осадок. Образование осадка происходит мгновенно. Поэтому латекс растворяют пресной водой до соотношения 1:5 и закачивают в НКТ между двумя пробками (снизу и сверху) пресной воды в объеме 0,5-1 м³ с добавлением в нее ПАВ ОП-10 0,5%-ной концентрации.

Синтетический латекс СКМС-30 АРК представляет собой белую с голубоватым оттенком молокообразную жидкость, с содержанием основного вещества 18,5%, плотностью около 990 кг/м³, рН=7,5-11,5, температура замерзания минус 1,5°С.

После однократного замораживания при температуре минус 20⁰С латекс СКМС-30 АРК сохраняет свои свойства. Введение в состав латекса 5,15,30 % мас. диэтиленгликоля (ДЭГ) и глицерина снижает температуру его замерзания от минус 1,5 до минус 17-18 ⁰С. При этом способность к коагуляции не утрачивается.

Бустиран – это бутиловый эфир полистиролмалеиновой кислоты в ацетоне. Представляет собой бесцветную или слегка желтоватую жидкость условной вязкостью 80-120с и массовой долей основного вещества в растворе 25%. Бустиран легко фильтруется в пласт и при контакте с пресной и пластовой водой любой минерализации плотностью 1020-1090 кг/м³образует плотный объемный осадок. Механизм образования осадка заключается в переходе растворителя ацетона в воду из-за его неограниченной растворимости в воде и создании эффекта пересыщения. Кроме того, при контакте с минерализованной водой наблюдается также эффект сшивки полимера катионами Ca⁺⁺ и Mg⁺⁺ пластовой воды. Бустиран закачивается в НКТ между двумя пробками ацетона. Перед этим надо тщательно промыть насос и емкость цементированного агрегата ацетоном.

Алюминат натрия (NaAlO₂) образует кристаллический осадок при смешении с пластовой водой плотностью 1180 кг/м³. Осадок образуется мгновенно, поэтому его закачивают в НКТ между двумя пробками пресной воды.