36. Разработка состава для изоляции водопритока на основе аква-аурата.

В процессе разработки месторождений проблема ограничения водопритоков становится все более актуальной.
Резко возрос объем скважин, вышедших из бурения и требующих ремонта по причинам прорыва подошвенных вод, поступления воды из близко расположенных к продуктивной зоне водонасыщенных пластов, заколонной циркуляции. Фонд скважин, дающих обводненную продукцию сразу же после освоения, составляет более 15-20 %. В среднем почти в 2 раза увеличивается темп обводнения разрабатываемых месторождений, резко сокращаются сроки их безводной эксплуатации.

Первостепенное значение приобретают методы регулирования разработки месторождений, вступающих в позднюю их стадию, с высокой выработкой запасов и значительной обводненностью нефти, сложным геологическим строением и вовлечение в промышленную разработку залежей нефти с аномальными свойствами.
Важность проблемы возрастает и с необходимостью доразработки заводнением в процессе эксплуатации тех месторождений, где сосредоточены десятки миллиардов остаточных запасов нефти.

Для этого необходимо создание принципиально новых подходов к разработке технологий, учитывающих особенности извлечения трудноизвлекаемых запасов.
В настоящее время воздействием охвачено более 5 млрд. т начальных балансовых запасов нефти России, что обеспечило прирост извлекаемых запасов более чем на 200 млн. т.
Основным методом борьбы с преждевременным и неравномерным обводнением скважин является выравнивание проницаемостной неоднородности коллектора путем увеличения фильтрационного сопротивления промытых зон высокопроницаемостных интервалов, то есть активное регулирование заводнением отдельных пропластков, а также снижение водонасыщенности прискважинной части пласта добывающей скважины.
С целью регулирования процесса заводнения на нефтяных месторождениях с середины 1980-х годов широко применяются технологии физико-химического воздействия на неоднородные по проницаемости пласты. Они основаны на закачке в пласты растворов полимеров, геле- и осадкообразующих композиций, прямых и обратных водонефтяных эмульсий, стабилизированных ПАВ и других материалов. Несмотря на значительные успехи применения водоизолирующих материалов, рассматриваемая проблема требует дальнейшего поиска новых реагентов и технических решений по их применению.
Основной целью водоизоляционных работ в нефтяной скважине является закупоривание путей водопритоков при сохранении проницаемости нефтенасыщенной части пласта. Следовательно, всякая операция по ограничению притока пластовой воды в скважину должна воздействовать только на обводненную часть нефтенасыщенного коллектора. Наиболее целесообразным является выполнение работ с использованием селективных материалов, т.е. ограничивающих приток жидкости только из водонасыщенной части и сохраняющих проницаемость для нефти.

Развитие избирательных методов изоляции обусловливается необходимостью упрощения технологии изоляционных работ и повышения их эфление, основанное на применении тампонирующего материала, обладающего селективными свойствами относительно нефти и пластовых вод. Снижение проницаемости лишь водонасыщенной части пласта при этом достигается за счет образования закупоривающей массы в результате взаимодействия реагента с водой, содержащейся в пористой среде, или разложения ее в нефтяной среде. Следовательно, в качестве селективного водоизолирующего материала можно применять реагенты, обладающие достаточной фильтруемостью в поры пласта. Сочетание селективности изоляции только путей водопритоков и фильтруемости тампонирующего материала в пласт позволяет исключить большое число операций, связанных с исследованием скважин, намыванием и разбуриванием мостов, повторным вскрытием нефтенасыщенной части пласта.

Для увеличения нефтеотдачи месторождений, разрабатываемых заводнением, и залежей высоковязкой нефти, разрабатываемых с применением паротеплового воздействия, в Институте химии нефти СО РАН созданы новые комплексные технологии, в частности, с применением аква-аурата.

Известно несколько составов на основе аква-аурата:
1. “Галка”;
2. “Галка-термогель”;
3. “Галка-ПАВ”
4. “Галка–термогель ”
5. “Галка –термогель –У”
6. “Галка- термогель - НТ ”
Многотоннажное производство аква-аурата делает его доступным.
Но в последнее время, аква-аурат стал более щелочным, что объясняется его применением в качестве коагулянта для очистки воды. Однако это повлияло на качество образующегося геля для повышения нефтеотдачи (вязкостно-упругие свойства не проходят заданные требования) и на время гелирования (оно увеличилось). В данной работе для улучшения качества геля и ускорения гелировання в состав на основе аква-аурата и карбамида добавляется уротропин.
Целью работы является получение изолирующего состава на основе оксихлорида алюминия для применения в качестве изолирующего материала для изоляции водонасыщенного пласта с температурой 80°C, удовлетворяющего следующим требованиям:
-время гелирования в диапазоне от 3 до 4 часов;
-гель должен иметь вязкоупругие свойства, синерезис не более 5%;
-гель должен сохранять свои свойства в течение длительного времени;
-гель не должен разрушаться при контакте с пластовой водой.

                        Методика приготовления рабочих растворов
                        Используемые в работе реагенты и материалы:
-полиоксихлорид алюминия
-карбамид
-уротропин
-вода
Взвешиваем на аналитических весах определенное количество полиоксихлорида алюминия, карбамида и уротропина. В мерном цилиндре отмеряем нужный объем воды, затем выливаем её в стакан. Взвешенные реагенты медленно высыпаем в воду, при этом перемешивая раствор с помощью механической мешалки. После добавления сухих веществ продолжаем перемешивание в течение 7-10 минут, пока компоненты полностью не растворятся. Полученный раствор переливаем в тефлоновый стакан, плотно закрываем завинчивающейся крышкой и помещаем в сушильный шкаф. Через определенное время (в зависимости от состава раствора) вынимаем стакан с образовавшимся гелем и оцениваем его качество.
Гели на основе полиоксихлорида алюминия, применяющиеся для селективной водоизоляции, должны обладать совокупностью свойств :
-время гелирования в диапазоне от 3 до 4 часов при температуре 80°C;
-гель должен иметь вязкоупругие свойства, синерезис не более 5%;
-гель должен сохранять свои свойства в течение длительного времени;
-гель не должен разрушаться при контакте с пластовой водой;

                       Методика определения времени гелирования
Для оценки времени гелирования состава необходимо смотреть каждые 2 часа за подвижностью раствора, находящегося в сушильном шкафу. За время гелирования принимается время, при котором раствор полностью теряет свою подвижность. Раствор должен гелироваться в диапазоне от 4 до 24 часов при заданной пластовой температуре, чтобы состав глубоко проникал в пласт. После приблизительной оценки время гелирования перепроверяется, при этом в течение полученного значения времени стакан не открывается, чтобы из состава не выходили образующиеся газы, участвующие в образовании геля.

                      Методика определения вязкоупругих свойств геля
Вязкоупругие свойства геля оценивается с помощью модернизированной иглы Вика, с диаметром диска 35 мм, который опускается в гель. Если диск, не проходит через весь объем геля, значит гель имеет достаточные вязкоупругие свойства.

                       Методика определения синерезиса геля
Синерезис геля оценивается путем измерения количества выделившейся из геля жидкости через 6 и через 24 часа после того, как раствор поставили в шкаф. Гель должен оставаться однородным и упругим в течение всего контрольного времени. Количество жидкости должно быть не более 5% от общего объема приготовленного раствора.

                  Методика оценки воздействия на гель пластовой воды
Образец геля помещаем в сосуд с пластовой водой и ставим в сушильный шкаф при заданной температуре на 24 часа. Гель не должен измениться в объеме.

В данной работе исследовались свойства изоляционных составов на основе аква-аурата, карбамида и уротропина. Были получены составы, содержащие % масс:
1) аква-аурат 5- 7
2) карбамид 5-15
3) уротропин 2-3
                         Данные гели удовлетворяют следующим требованиям:
- время гелирования при 80°C в диапазоне от 3 до 4 часов;
- гель должен иметь вязкоупругие свойства определяемые по разработанной методике;
- синерезис не более 5%;
- гель должен сохранять свои свойства в течение длительного времени;
- гель не должен разрушаться при контакте с пластовой водой.

Разработанные составы могут быть рекомендованы для применения в качестве изолирующего материала в технологиях селективной изоляции водопритоков.