WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Во второй главе приводится обоснование и выбор методики лабораторного исследования основных технологических свойств составов жидкостей глушения и стимуляции скважин.

Решение поставленных задач осуществлялось с помощью оборудования, отвечающего современным требованиям проведения экспериментальных исследований:

  • Плотность составов определялась с помощью плотномера DE 45 компании Mettler Toledo.
  • Исследования реологических свойств обратно-эмульсионных составов проводились на ротационном вискозиметре «Rheotest» Rn 4.1 компании Messgerate Medingen GmbH при различных температурных режимах. Измерение кинематической вязкости компонентов исследуемых составов осуществлялось на анализаторе вязкости HVM 472 компании Walter Herzog GmbH.
  • Фильтрационные исследования проводились при термобарических пластовых условиях с использованием естественного керна на установке оценки качества повреждения пласта FDES-645 компании Coretest Systems Corporation. Замер основных фильтрационных параметров исследуемых образцов керна производился на автоматизированном пермеаметре-порозиметре AP-608 компании Coretest Systems Corporation.
  • Подготовка образцов естественного керна осуществлялась с помощью ручного сверлильного станка MDP-405 и двусторонней обрезной пилы с опцией торцешлифовального круга DTS-430 компании Coretest Systems Corporation. Образцы керна насыщались исследуемой средой под вакуумом в ручном сатураторе MS-535 компании Coretest Systems Corporation.
  • Оценка гидрофобизирующего эффекта проводилась на системе измерения капиллярного давления гравиметрическим методом TGC-764 компании Coretest Systems Corporation.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований по разработке новых составов жидкостей глушения и стимуляции скважин, а также изучению их влияния на фильтрационные свойства пород-коллекторов в сравнении с традиционно применяемыми системами на водной основе.

В качестве исходных химических реагентов при разработке новых составов технологических жидкостей использовали неионогенные синтезированные поверхностно-активные вещества (ПАВ), предоставленные ООО «Синтез-ТНП» (г. Уфа, Республика Башкортостан):

  • продукт реакции полиэтиленполиамина (ПЭПА) с легкой фракцией таллового масла (ЛТМ);
  • продукт реакции триэтаноламина (ТЭА) с жирными кислотами таллового масла (ЖКТМ).

Лабораторные исследования, проводимые совместно с ООО «ОТО» (г. Самара), были направлены на разработку обратно-эмульсионных и гидрофобизирующих составов на основе данных ПАВ, а именно:

  • блокирующего состава ОВНЭ, стабилизированного продуктом реакции ПЭПА и ЛТМ (с целью сохранения фильтрационных характеристик терригенных пород-коллекторов);
  • интенсифицирующего состава ОКНЭ, стабилизированного продуктом реакции ПЭПА и ЛТМ (с целью улучшения фильтрационных характеристик карбонатных пород-коллекторов);
  • гидрофобизирующего состава в виде водной дисперсии продукта реакции ТЭА и ЖКТМ (с целью восстановления фильтрационных характеристик терригенных пород-коллекторов).

Первоочередной задачей при разработке рецептур новых составов технологических жидкостей являлось определение оптимальной концентрации ПАВ. Результаты проведенных исследований выявили способность реагента на основе ПЭПА и ЛТМ к образованию агрегативно устойчивых систем не только на основе водных растворов солей, но и кислот. Таким образом, использование ПАВ данного типа возможно в качестве реагента-эмульгатора как в технологиях сохранения, так и улучшения фильтрационных характеристик ПЗП с терригенными (применение ОВНЭ) и карбонатными (применение ОКНЭ) коллекторами. Следует также отметить, что составы обратных эмульсий, стабилизированные реагентом-эмульгатором на основе ПЭПА и ЛТМ, обладают высокой термостабильностью, т. е. 100 %-ой агрегативной устойчивостью при 80 С, что позволяет рекомендовать данный тип ПАВ для использования в условиях повышенных пластовых температур, в частности, на месторождениях Западной Сибири.

Исследование влияния концентрации реагента-эмульгатора на агрегативную устойчивость ОВНЭ показало, что оптимальное его содержание в объеме эмульсии составляет 3 %. (табл.1). ОВНЭ при этом сохраняет 100 %-ую агрегативную устойчивость более 5 суток, что соответствует средней продолжительности проведения ПРС. Оптимальная концентрация реагента-эмульгатора в ОКНЭ составила 1 % об. В данном случае эмульсионный состав стабилен в течение 24 часов. Этого достаточно для проведения операций по его закачке и продавливанию в пласт.

Таблица 1

Состав и технологические параметры обратных эмульсий, стабилизированных эмульгатором на основе ПЭПА и ЛТМ

Состав обратной эмульсии, % об.

Характеристика дисперсной фазы

Плотность, г/см3

Термоста-бильность при 80 оС, сут.

эмульгатор

дизельное топливо

дисперсная фаза

концен-трация, %

тип раствора

3

47

50

10

CaCl2

0,954

6

3

37

60

40

CaCl2

1,165

10

3

27

70

40

CaCl2

1,223

10

3

17

80

40

CaCl2

1,278

10

3

17

80

50

ZnCl2

1,420

10

1

49

50

12

HCl

0,940

1

1

39

60

12

HCl

0,960

1

1

29

70

12

HCl

0,990

1

1

19

80

24

HCl

1,060

1

Повышенная термостабильность обратных эмульсий (с содержанием реагента-эмульгатора на основе ПЭПА и ЛТМ) объясняется высокой поверхностной активностью этого реагента, что подтверждается результатами измерений его межфазного натяжения.

Стабильность обратно-эмульсионных составов во многом определяется размером частиц их дисперсной фазы. Чем меньше размеры частиц, тем более стабильна эмульсия. Этот фактор определяется не только типом и концентрацией эмульгатора, составом водной и углеводородной фаз, но и способом приготовления эмульсий (интенсивностью и временем перемешивания). В связи с этим были проведены исследования, направленные на совершенствование процесса диспергирования обратных эмульсий. В результате проведенных исследований разработан способ приготовления обратно-эмульсионных составов, суть которого заключается в применении мешалки «специальной» конструкции, которая обеспечивает диспергирование эмульсии по всему ее объему. В итоге снижается время приготовления и повышается стабильность состава. Кроме того, упрощается процесс приготовления за счет введения в перемешивающее устройство исходных компонентов одновременно (подана заявка на патент РФ).

Одним из основных преимуществ разработанных эмульсионных составов перед традиционно используемыми технологическими жидкостями на водной основе является возможность регулирования их технологических свойств за счет изменения количества и типа их дисперсной (водной) фазы. Так плотность ОВНЭ является регулируемой величиной и может изменяться в достаточно широких пределах (0,950-1,420 г/см3). Составы ОВНЭ и ОКНЭ представляют собой жидкости с неньютоновским характером течения. Динамическая вязкость в таких системах зависит от напряжения сдвига и является функцией скорости сдвига. При изменении содержания дисперсной фазы в составах от 50 до 70 % об. вязкость эмульсий варьируется в широком диапазоне (200-3000 мПа·с при скоростях сдвига 14,6-73,2 с-1), что позволяет регулировать степень их проникновения в пласт в зависимости от целей обработки.

Исследования коррозионной активности разработанных составов ОВНЭ и ОКНЭ показали их высокие защитные свойства по отношению к металлам в сравнении с традиционно применяемыми технологическими жидкостями на водной основе. Согласно анализу результатов лабораторных испытаний (табл. 2) эмульсионные составы обладают меньшей скоростью коррозии в сравнении с водными растворами CaCl2 и HCl (ОВНЭ в 3 раза и ОКНЭ в 30 раз). Подобный эффект объясняется тем, что дисперсионной средой этих составов является углеводородная жидкость (нефть), которая, соприкасаясь с металлической поверхностью, снижает степень взаимодействия дисперсной фазы эмульсии (водного раствора CaCl2 или HCl) с металлом. Защитное действие составов при этом усиливается за счет присутствия в них ПАВ на основе ПЭПА и ЛТМ.

Таблица 2

Коррозионная активность обратных эмульсий в сравнении с водными растворами солей и кислот при 80 оС

Исследуемый состав

Скорость коррозии, г/м2·час

ОВНЭ

0,136

Водный раствор СаСl2 (30 %)

0,418

ОКНЭ

1,107

Водный раствор HСl (12%)

33,010

Для исследования влияния состава ОВНЭ, стабилизированного реагентом-эмульгатором (на основе ПЭПА и ЛТМ), на фильтрационные характеристики пород-коллекторов были проведены лабораторные испытания с моделированием процесса «глушения-освоения» скважины в термобарических условиях с использованием естественного керна терригенных отложений. Экспериментальные исследования подтвердили отрицательное влияние водного раствора СаСl2 на фильтрационные характеристики ПЗП, что выразилось в снижении проницаемости образца керна по углеводородной фазе (коэффициент восстановления проницаемости (КВП) после обработки составил 20-40 %) (рис.1).

Рис. 1. Динамика изменения коэффициента восстановления проницаемости при моделировании операции «глушения-освоения» скважины:

1 – влияние ОВНЭ на нефтенасыщенный керн; 2 - влияние ОВНЭ на водонасыщенный керн; 3 – влияние водного раствора СаСl2 на нефтенасыщенный керн.

Между тем состав ОВНЭ, стабилизированный реагентом-эмульгатором (на основе ПЭПА и ЛТМ), при попадании в пористую среду породы-коллектора проявил гидрофобизирующие свойства, что выразилось в сохранении проницаемости по углеводородной фазе (КВП составил 80-100 %) и увеличении фильтрационных сопротивлений по отношению к водной фазе (КВП при этом составил в среднем 50 %). При увеличении содержания дисперсной фазы в ОВНЭ до 80 % об. состав приобретает блокирующий характер и практически не фильтруется через образец горной породы, обеспечивая сохранность его фильтрационных свойств. Логично предположить, что использование данного эмульсионного состава в качестве ЖГС перед подземным ремонтом обеспечит сохранение дебитов скважин по нефти и снижение обводненности добываемой продукции.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»