Способ обработки подземного пласта
Формула / Реферат
1. Способ обработки подземного пласта для повышения его проницаемости, содержащий введение в материнскую породу пласта водной смеси в количестве, достаточном для того, чтобы повысить проницаемость пласта, причем водная смесь содержит водную жидкость, содержащую от примерно 5 до примерно 50 вес.% аминополикарбоновых анионных частиц, выбранных из аниона этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК), аниона диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПК) и их смесей, и катионных частиц, выбранных из иона калия, иона аммония и их смесей, при отношении указанных катионных частиц к указанным аминополикарбоновым анионным частицам по меньшей мере 1.
2. Способ по п.1, в котором водная смесь образуется путем смешивания водной жидкости и состава соли аммония или калия аминополикарбоновой кислоты, выбранной из этилендиаминтетрауксусной кислоты, диэтилентриаминпентауксусной кислоты и их смесей.
3. Способ по п.2, в котором по меньшей мере часть состава соли аммония или калия подают в виде гидрата или гидратов.
4. Способ по п.2, в котором состав соли аммония или калия выбирают из дикалий этилендиаминтетраацетата или диаммоний этилендиаминтетраацетата, их гидратов и их смесей.
5. Способ по п.2, в котором состав соли аммония или калия аминополикарбоновой кислоты выбирают из этилендиаминтетраацетата калия или этилендиаминтетраацетата аммония, диэтилентриаминпентаацетата калия, диэтилентриаминпентаацетата аммония, их гидратов и их смесей.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором pH водной смеси составляет от примерно 4 до примерно 6.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором pH водной смеси составляет от примерно 4 до примерно 12.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором водная смесь содержит неактивный компонент.
9. Способ по п.8, в котором неактивный компонент является регулятором pH.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором водная жидкость представляет собой пресную воду, рассол или разбавленные кислоты.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором водная смесь содержит от примерно 5 до примерно 20 вес.% аминополикарбоновых анионных частиц.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором температура пласта находится в диапазоне от примерно 13 до примерно 205шC.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором промывочную жидкость вводят перед введением водной смеси.
14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором скорость нагнетания, pH водной смеси и состав водной смеси выбирают на основании растворимости и реакционной способности аминополикарбоновых анионных частиц в водной смеси, выбранных из аниона этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК), аниона диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПК) и их смесей, и катионных частиц в водной смеси, выбранных из иона калия, иона аммония и их смесей, посредством чего объем водной смеси, требуемой для образования свищей, сводится к минимуму.
15. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором pH водной смеси и компонент аминополикарбоновых анионных частиц в водной смеси, выбранных из аниона этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК), аниона диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПК) и их смесей, и компонент катионных частиц в водной смеси, выбранных из иона калия, иона аммония и их смесей, выбирают таким образом, в результате чего скорость нагнетания водной смеси, требуемой для создания свищей, сводится к минимуму.
Текст
1 Ссылка на родственную предварительную заявку Эта заявка претендует на приоритет предварительной заявки США, серийный 60/291,771. Область изобретения Изобретение относится к способу обработки подземного пласта, чтобы повысить его проницаемость. Более конкретно, изобретение относится к способу интенсификации притока для применения в подземных пластах, содержащих карбонат или состоящих из него. Предпосылки к созданию изобретения Флюид углеводородов таких, как нефть,природный газ и другие углеводороды, может быть получен из подземного геологического пласта или свиты пластов путем бурения ствола скважины или буровой скважины, которая проходит через пласт. В то время, как буровая скважина обеспечивает частичный проток углеводородов на поверхность, очевидно, что для того, чтобы углеводороды в пласте добывались в окупающихся количествах, углеводороды сначала должны пройти по существу без препятствий по пласту к буровой скважине. При отсутствии разрушения пласта в продолжение операций бурения или окончания бурения скважины скорость потока углеводородов к буровой скважине будет определяться в большой степени проницаемостью вещества, то есть породы, содержащей пласт. По различным причинам проницаемость пласта, по меньшей мере в некоторых частях или площадях пласта, может быть недостаточной для обеспечения требуемого потока. Например, как отмечено, буровые растворы и другие текучие среды, используемые в продолжение операций бурения или разработки, могут проходить через пласт и вызывать забивание пор породы, содержащей пласт. Кроме того, в продолжение добычи мелкие частицы, мигрирующие вместе с углеводородами через пласт,могут вызывать забивание некоторых пор пласта. В конце концов, некоторые пласты содержат породу, имеющую мало пор и/или очень мелкие поры, так что скорость потока углеводородов даже в самых лучших обстоятельствах является низкой. Для того чтобы обеспечить или гарантировать приемлемую скорость потока углеводородов к буровой скважине, были разработаны различные процессы обработки пласта, упоминаемые в целом как интенсификация притока в скважину. Например, гидравлический разрыв пласта или кислотная обработка являются обычной технологией интенсификации притока в нефтяном месторождении, причем впервые упоминаемая технология включает операции,направленные на действительный раскол или гидравлический разрыв породы, через которые могут проходить углеводороды, в то время как кислотная обработка включает введение ки 005102 2 слоты(кислот), например, минеральных кислот в пласт для реакции с компонентами в породе и/или для очистки пор. Однако, как было признано, образование трещин может разрушить пласт, и использование кислот представляет свой собственный набор проблем, например, в случае сильных кислот ограниченная проницаемость породы в радиальном направлении в некоторых примерах из-за быстрой реакции и расхода сильной кислоты(кислот). Соответственно,были разработаны процедуры, которые предусмотрены для введения различных типов реагирующих веществ (например, более слабых кислот, таких как муравьиная кислота или уксусная кислота) в пласт для реакции с породой и/или забивающими материалами и улучшения проницаемости на участках, отдаленных от буровой скважины. В докторской диссертации под названиемALTERNATIVE STIMULATION FLUIDS" (University of Michigan, 1998) C.N. Fredd предложил использовать растворы относительно низкой концентрации, приготовленные посредством растворения специальных реагентов в воде, как возможных реагирующих веществ для интенсификации притока из пластов, содержащих карбонат кальция. В частности, водной раствор,приготовленный с дигидратом динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, и аналогичным образом приготовленные растворы 1,2 циклогександиаминтетрауксусной кислоты(ЦДТК) и диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПК) были испытаны в лабораторных опытах для определения возможности образования свищей в кернах из карбоната кальция. Однако, как подтверждено в диссертации, действие или результаты более высокой концентрации реагирующих веществ в растворах, которые могут быть использованы в операциях на месторождениях, были неизвестны. Все эксперименты были проведены при молярных концентрациях раствора примерно 0,25, в перспективе они составят примерно 8,5 вес.% динатрий ЭДТК. Более того, все эксперименты были проведены при относительно низких температурах,которые были значительно ниже, чем температуры во многих буровых скважинах. Поскольку все обычные процедуры интенсификации притока в буровой скважине имеют свои собственные ограничения, в нефтедобывающей промышленности существует постоянная потребность в улучшенных способах и технологиях для обработки подземных пластов,чтобы улучшить их проницаемость. Например,как было упомянуто, в диссертации Fredd подтверждено, что результаты использования более высоких концентраций реагирующих веществ,использованных в указанных экспериментах,которые потребуются в действительных опера 3 циях на месторождениях, были неизвестны. Таким образом, предположение Fredd об использовании растворов с относительно более низкой концентрацией, приготовленных из дигидрата динатрий этилендиаминтетраацетата, оказывается несколько ограниченным тем, что концентрации, использованные в экспериментах Fredd,оказались близкими к максимальной растворимости состава при более низких уровнях рН. Соответственно, в изобретении, описанном далее, уделяется внимание этой постоянной потребности в эффективной и улучшенной интенсификации притока из пласта и создается улучшенный способ интенсификации притока из подземных геологических пластов. Краткое изложение сущности изобретения В одном воплощении изобретение направлено на создание улучшенного способа обработки подземного пласта, в котором водную смесь, содержащую определенные реагирующие материалы или компоненты в соответствующих концентрациях, вводят в материнскую породу пласта в количестве, достаточном для того, чтобы повысить проницаемость пласта. Более конкретно, изобретение относится к способу обработки подземного пласта для того, чтобы повысить проницаемость, содержащему введение в материнскую породу пласта водной смеси в количестве, достаточном для того, чтобы повысить проницаемость пласта, причем смесь содержит, как будет более полно описано далее,водную жидкость, содержащую определенные аминополикарбоновые анионные частицы и определенные катионные частицы. В предпочтительной форме водную смесь получают путем смешивания водной жидкости и состава соли аммония или калия, содержащей от примерно 5 до примерно 50 вес.% аниона аминополикарбоновой кислоты, выбранного из аниона этилендиаминтетрауксусной кислоты, аниона диэтилентриаминпентауксусной кислоты и их смесей. В наиболее предпочтительной форме изобретение относится к способу обработки подземного пласта для того, чтобы повысить проницаемость, содержащему введение в материнскую породу пласта водной смеси в количестве, достаточном для того, чтобы повысить проницаемость пласта, причем смесь образуют путем смешивания водной жидкости и эффективного количества композиции соли аммония или калия этилендиаминтетрауксусной кислоты. В другом воплощении изобретение относится к способу обработки подземного пласта для того,чтобы повысить проницаемость, включающему выбор оптимальной соли аминополикарбоновой кислоты, рН и подачи насоса для того, чтобы свести к минимуму объем, требуемый для образования свищей. В еще одном воплощении изобретение относится к способу обработки подземного пласта для того, чтобы повысить проницаемость, включающему выбор оптимальной соли аминополикарбоновой кислоты и рН для 4 того, чтобы свести к минимуму подачу насоса,требуемую для образования свищей. Краткое описание рисунков Фиг. 1 представляет собой график, на котором показаны результаты испытаний по заводнению керна известняка из штата Индиана специальными водными смесями при 66 С; фиг. 2 представляет собой график, на котором показаны результаты испытаний по заводнению керна известняка из штата Индиана специальными водными смесями при 149 С. Подробное описание изобретения Используемый термин обрабатывание или обработка относится в первую очередь к основным процедурам интенсификации притока из пласта или матрицы, хотя другие процедуры интенсификации притока из пласта, такие как предварительная промывка, не исключаются. Соответственно, в одном воплощении обработки пласта по изобретению водная смесь (описанная более подробно далее), применяемая в изобретении, вводится в пласт при давлении или давлениях, в общем описанных, как давление материнской породы, в количестве или объеме, достаточном или эффективном для того, чтобы повысить проницаемость пласта в месте, отдаленном на значительно большее расстояние от буровой скважины, чем площадка вблизи буровой скважины, т.е. вдали от площадки, наводненной буровым раствором или жидкостью для закачивания скважин, в то, что обычно называется материнской породой пласта. Формулируя иначе, объем водной жидкости, вводимой по изобретению, концентрация в ней реагирующих компонентов и давление материнской породы коррелируются, чтобы интенсифицировать приток из материнской породы подземного пласта. Альтернативно, если требуется, обработка введением может быть применена при давлении разрыва пласта или выше него. Как очевидно из предшествующего краткого изложения сущности изобретения, изобретение основано на использовании водных смесей, содержащих определенные аминополикарбоновые анионные частицы и определенные катионные частицы. В частности, в способе по изобретению используются водные смеси, содержащие аминополикарбоновые анионные частицы, выбранные из аниона ЭДТК, аниона ДТПК или их смесей, и катионные частицы,выбранные из иона калия, иона аммония и их смесей при отношениях указанных катионных частиц к выбранным аминополикарбоновым анионным частицам по меньшей мере один. Как использовано здесь, выражение анион ЭДТК включает три-, ди- и монопротонированные формы или частицы аниона этилендиаминтетраацетата, также в полностью диссоциированной форме, в то время как, аналогично, выражение анион ДТПК включает тетра-, три-, ди- и монопротонированные формы аниона диэтиленпентаацетата, также в полностью диссоциированной форме, причем конкретная форма или 5 формы и их количество, присутствующее в данной смеси, зависит от способа образования смеси и ее рН. Соответственно, отношение катионных частиц к выбранным аминополикарбоновым частицам может находиться в диапазоне вплоть до 4 или более в случае аниона ЭДТК,когда увеличивается депротонация, и вплоть до 5 или более в случае аниона ДТПК. Специалистам в этой области техники понятно, что смешивание компонентов, соединений или растворов, упомянутых ранее, с водной жидкостью вызывает повышение растворения или диссоциации компонентов и т.п., или химических реакций в водной жидкости для того, чтобы создать эффект наличия в водной жидкости, в зависимости от рН и первоначальных смешанных компонентов, одной или более анионных частиц или форм, присутствующих в таких компонентах и т.п. Например, при рН 6 водная смесь, приготовленная из воды и дикалий этилендиаминтетраацетата, может содержать примерно 50% аниона этилендиаминтетраацетата,как монопротонированных частиц, и примерно 50%, как дипротонированных частиц. Специалистам в данной области техники понятно, что водная смесь или жидкость, используемая в этом способе по изобретению, может содержать другие неактивные анионные или катионные частицы, например, различные добавки, замедлители и т.п., в меньших или больших количествах, что является обычным в процедурах обработки пластов. Используемый термин неактивный просто обозначает, что компонент не подавляет в значительной степени функции активных составов или ингредиентов, используемых в способе по изобретению, причем признано, например, что, как описано более полно далее, соответствующие кислоты или основания могут быть добавлены для контроля рН с предназначенными требуемыми эффектами. Ионные частицы, присутствующие в водных смесях, используемых в способе по изобретению, могут быть поданы в смесь любым подходящим способом. Например, водные жидкости могут быть смешаны с требуемыми количествами состава соли аммония или калия аминополикарбоновой кислоты, выбранной из этилендиаминтетрауксусной кислоты, диэтилентриаминпентауксусной кислоты и их смесей. Используемое выражение состав соли аммония или калия аминополикарбоновой кислоты, выбранной из этилендиаминтетрауксусной кислоты, диэтилентриаминпентауксусной кислоты и их смесей относится к составам, которые производят требуемые катионы аммония или калия и определенные анионные частицы аминополикарбоновой кислоты в водной жидкости. Например, дикалий этилендиаминтетраацетат или диаммоний этилендиаминтетраацетат или их смеси могут быть смешаны с водной жидкостью в требуемых количествах, или водный раствор,приготовленный путем смешивания такого ве 005102 6 щества (веществ) с водой или водной жидкостью, может быть приготовлен и смешан или разведен далее в водной жидкости для создания составов, используемых в изобретении. По меньшей мере некоторые из таких составов солей могут быть получены как гидраты, и они могут быть использованы для создания ионных частиц. Также водные жидкости в соответствии с изобретением могут быть приготовлены путем реакции этилендиаминтетрауксусной кислоты или диэтилентриаминпентауксусной кислоты с подходящим количеством соответствующего калия или аммония или их смесей, содержащих соединение(я) предпочтительно в водной форме, сопровождаемой, если требуется, смешением с дополнительной водной жидкостью в требуемых соотношениях. Как отмечено, смеси, используемые в соответствии с изобретением, содержат требуемые активные компонент(ы) в водной жидкости. Выражение водная жидкость понимается как включающее широкий спектр жидкостей на основе воды, включая, но не ограничиваясь этим,пресную воду, морскую воду, растворы кислот и рассолы, если любые компоненты водной жидкости не препятствуют значительно образованию или характеристике составов, используемых в изобретении. Пригодность водной жидкости для использования в определении рецептуры составов, используемых в изобретении,может быть определена путем обычного испытания. В пределах практической эксплуатации концентрации интенсифицирующих приток ионных частиц, используемых в изобретении, не являются критическими. Однако, как показано,ключевым преимуществом изобретения является то, что более высокие концентрации интенсифицирующего приток состава могут быть применены в процессе интенсификации притока. То есть более высокие растворимости этилендиаминтетраацетата калия и диэтилентриаминпентаацетата калия в водной жидкости, особенно при низком рН, дают возможность интенсификации притока или разъедания пласта растворами, имеющими более высокую реакционную способность и способность к хелатообразованию. Более того, в случае этилендиаминтетраацетата аммония или диэтилентриаминпентаацетата аммония не только их хорошие растворимости являются таким большим преимуществом, но эти соли аммония имеют сохраняемую кислотную функцию, которая повышает их производительность по интенсификации притока. Соответственно, как будет понятно специалистам в этой области техники, концентрации компонентов или реагирующих веществ могут значительно изменяться, пока водная смесь содержит количество или концентрацию аниона ЭДТК, аниона ДТПК и т.п., которые,когда их вводят в достаточном объеме или количестве в подземный пласт, являются эффек 7 тивными для того, чтобы повысить проницаемость подземного пласта. Предпочтительно, чтобы обрабатывающие смеси для способа по изобретению содержали от примерно 5 вес.% или менее вплоть до примерно 50 вес.% выбранных анионных частиц. Более предпочтительно, чтобы обрабатывающие смеси содержали от примерно 5 до примерно 20 вес.% аниона. Пока не определено иным способом, или как следует из контекста, все содержания компонентов в процентах, приведенные далее, являются весовыми, на основе общего веса определенного компонента и остальной смеси. Как отмечено, рецептура большей части водных обрабатывающих составов, используемых в обработке по изобретению, может быть составлена просто путем смешения выбранного состава, или смеси таких составов, или гидратов, или растворов такого состава(вов) с водной жидкостью при перемешивании, и возможно,нагревании, если требуется. В общем, аминополикарбоновые компоненты, использованные при составлении рецептуры смесей, используемых в изобретении, известны и могут быть получены из промышленных химических источников, или они могут быть приготовлены путем хорошо известных процедур. Технически чистые компоненты могут быть использованы с доступными стандартными концентрациями,пока любые посторонние частицы, присутствующие с ними или в них, не будут значительно препятствовать составлению рецептуры или функции смесей, используемых в изобретении. Когда добавка кислоты или основания используется для регулирования рН водной смеси, используемой в изобретении, последовательность смешения компонентов в водной смеси по изобретению не является критической, т.е. упомянутые компоненты могут быть смешаны в любом требуемом порядке или последовательности. Предпочтительно, однако, чтобы активный обрабатывающий состав смешивался сначала с водной смесью с последующим смешиванием или добавлением кислоты или основания. Например, требуемый вес динатрий этилендиаминтетрауксусной кислоты может быть смешан с пресной водой в смесительном сосуде с последующим добавлением соляной кислоты, если требуется низкий рН. Аналогичная процедура может следовать за этим в случае основания. Таким образом, рН раствора диэтилентриаминпентаацетата аммония может быть повышен путем добавления гидроксида аммония и/или калия. Дополнительно там, где предусмотрены смеси активных компонентов или их растворов,они могут также быть смешаны в любом требуемом порядке или последовательности, и,если к ним требуется добавка кислоты или основания для контроля рН, смешивание кислоты или основания может быть выполнено в любой требуемой последовательности. 8 Величина рН водных обрабатывающих смесей, применяемых в изобретении, может широко изменяться. Соответственно, рН может быть в диапазоне от примерно 4 до примерно 12, причем предпочтительный диапазон составляет от примерно 4 до примерно 9,5, наиболее предпочтительный диапазон составляет от примерно 4 до примерно 6. Как отмечено, добавка подходящей неактивной кислоты, например,НСl или органических кислот, таких как муравьиная кислота, уксусная кислота и яблочная кислота, может быть использована для того,чтобы обеспечить более низкую величину рН смесей, в то время как неактивные основания,такие как гидроксид калия и аммония, могут быть использованы, чтобы увеличить рН, причем количество добавленной кислоты или основания, конечно, является достаточным, чтобы повысить или понизить рН до требуемой величины. В общем, считается, что низкая величина рН помогает сохранять в растворе частицы кальция и магния. Равновесие растворимости таково, что примерно 40 вес.% натриевых солей ЭДТК будут растворяться в водной смеси при рН примерно 12, в то время как только примерно 10% будут растворяться при рН примерно 4. Однако 40 вес.% калиевых солей ЭДТК будут растворяться в водной смеси при рН примерно 12, в то время, как примерно 28% будут растворяться при рН примерно 4. В конце концов,примерно 42 вес.% аммониевых солей ЭДТК будут растворяться в водной смеси при рН примерно только 9,5, и около 40% все еще будут растворяться, даже если рН будет примерно 4. Следовательно, очевидно, что соли калия и аммония могут быть использованы при более высоких концентрациях при более низких рН. Для использования ЭДТК натрия все больше и больше жидкости будет требоваться для обеспечения той же растворяющей способности при более и более низких рН. Хотя смеси, используемые в изобретении,могут быть смешаны вне рабочего участка, они также могут быть смешаны на поверхности вблизи участка буровой скважины или на участке балансира и закачаны вниз в скважину к пласту, выбранному для обработки, который обычно бывает изолирован при помощи соответствующих средств, известных в этой области техники. Альтернативно, смеси, используемые в изобретении, могут быть смешаны вне участка как концентраты и затем растворены на участке скважины либо при проходке, либо на участке балансира. Смеси, используемые в настоящем изобретении, могут быть закачаны при желательно более низких расходах (например, 1-5 ВРМ) и, поскольку их рецептура может быть составлена при высоких концентрациях, общий объем обрабатывающей жидкости может быть уменьшен. Способ по изобретению является особенно подходящим для интенсификации притока из 9 карбонатных пластов, таких как кальцитовые и доломитовые пласты, но может также использоваться в других пластах, в которых миграция карбонатных частиц является значительной. Изобретение может использоваться при температурах в скважине в диапазоне от примерно 13 до примерно 205 С, наиболее предпочтительно в скважинах при температурах в диапазоне от 66 до примерно 205 С. Хотя описанные способы наиболее типично используются для добычи углеводородов, они могут также быть использованы для введения в скважину для добычи других текучих сред, таких как вода или рассол,двуокись углерода или гелий. При типичной обработке одна или более предварительная промывка, в которой используется жидкость для предварительной промывки, такая как толуол, ксилол и тому подобные,могут использоваться, если требуется, чтобы очистить скважину и окружающий пласт от органических отложений, таких как парафины или асфальтены. Когда завершены любые требуемые предварительные промывки, подходящий или достаточный объем водной смеси в соответствии с изобретением, например, 20%-ный раствор диаммоний диводород ЭДТК, включающий подходящий замедлитель коррозии, вводится или закачивается в материнскую породу пласта традиционным образом как основной состав для интенсификации притока предпочтительно при скорости материнской породы, т.е. скорости, при которой не разрывается пласт. Как очевидно из предшествующего, концентрации состава для интенсификации притока, смешанного с используемой водной жидкостью или образованного в ней, будут эффективными для того, чтобы достичь видимого улучшения проницаемости. Такой эффект может быть обнаружен, например, при увеличении добычи в течение более длительного периода времени, чем было предсказано на основе предварительного опыта в данном пласте, или например, посредством лабораторных технологий,таких как испытания потока через керн или путем исследования образца пласта с использованием сканирующего электронного микроскопа,как обсуждалось в Society of Petroleum EngineersPaper6007. Различные растворимости и реакционные способности различных солей аминополикарбоновых кислот и сопутствующая способность регулирования рН и концентрации дают возможность операторам, проводящим интенсификацию притока из пласта, новый способ для того, чтобы оптимизировать характеристику и одновременно снизить расходы путем регулирования как подачи насоса, так и использованных объемов. Все пять факторов (выбор текучей среды, рН, концентрации, объема и подачи насоса) могут быть отрегулированы в сочетании или независимо. Обычно выбор должен заключаться в использовании самого низкого возмож 005102 10 ного значения рН, объема и подачи насоса, но в не ограничительных примерах наличие оборудования или химикатов или высокие скорости потери текучей среды могут определить иное. В частности, способы, описанные здесь, с использованием определенных солей аммония и калия аминополикарбоновой кислоты дают возможность оператору согласовать подачу насоса с реакционнной способностью для того, чтобы осуществить оптимальное использование текучих сред для создания свищей. Были проведены следующие эксперименты. Эксперимент I. Динамические испытания по заводнению керна были проведены с использованием обычного оборудования для испытаний по заводнению керна (Larson Engineering), содержащего держатель керна с рукавом Hassler (диаметр приблизительно один дюйм на шесть дюймов длины). Последующая методология была аналогичной методологии, описанной в упомянутой выше диссертации Fredd; by Fredd C.N. and Fogler H.S. "The Influence of Chelating Agents on theNumber for Matrix Stimulation of Carbonate Formations", SPE 38167 (1997). В каждом испытании керн из известняка(длина керна от 14,0 до 15,4 см, объем пор от 9,6 до 11,4 мл, первоначальная проницаемость от 27 до 77 mD) загружался в держатель керна установки. Три водные смеси были приготовлены: 20%-ный раствор тетранатрий этилендиаминтетраацетата, 28%-ный раствор динатрий этилендиаминтетраацетата и 22%-ный раствор диаммоний этилендиаминтетраацетата. В одной серии опытов керны были заводнены водными смесями со скоростью 0,5 мл/мин и во второй серии опытов с более высокой скоростью 5,0 мл/мин, причем в каждом случае температура каждого керна поддерживалась равной 66 С. Объем пор прорыва рабочего агента (ОПпр) был рассчитан от начала плоской части кривой проницаемость/время, полученной из расчетов проницаемости. Результаты испытаний показаны на графике фиг. 1. Как ясно показано, при самой высокой скорости введения (5,0 мл/мин) объемы пор,требуемые для прорыва смесей в соответствии с изобретением, были неожиданно существенно ниже, чем объем пор, требуемый для прорыва натрий ЭДТК. В частности, в то время как(ОПпр) 20%-ного раствора тетранатрий этилендиаминтетраацетата составлял примерно 30,(ОПпр) 28%-ного раствора динатрий этилен 11 диаминтетраацетата составлял примерно 22, и(ОПпр) 22%-ного раствора диаммоний этилендиаминтетраацетата был примерно 10. Эксперимент II. 20%-ный раствор тетранатрий этилендиаминтетраацетата, 22%-ный раствор диаммоний этилендиаминтетраацетата и 22%-ный раствор тетрааммоний этилендиаминтетраацетата были предусмотрены. Процедура, следующая за ранее описанной серией испытаний, была повторена,но при температуре 149 С и при расходе только водной жидкости 5 мл в минуту. Результаты этих испытаний показаны на графике фиг. 2, на котором ясно показан более низкий ОПпр для каждого раствора этилендиаминтетраацетата аммония, в особенности для раствора диаммоний этилендиаминтетраацетата. Эксперимент III. Были предусмотрены три водные смеси: 20%-ная смесь тетранатрий этилендиаминтетраацетата (которая дает в результате рН примерно 12), 28%-ный раствор дикалий этилендиаминтетраацетата (который дает в результате рН примерно от 4,5 до 5) и 21%-ная смесь диаммоний этилендиаминтетраацетата (которая дает в результате рН примерно от 4,5 до 5). Карбонат кальция перемешивался с каждой смесью до тех пор, пока не достигалось насыщение. Количество растворенного карбоната кальция было затем определено путем индуктивно связанной плазмы. При расчете на основе растворенного СаСО 3 в фунт/1000 галлон США (кг/1000 л),20%-ная смесь тетранатрий этилендиаминтетраацетата растворяла 520 фунт/1000 галлон США(62,3 кг/1000 л), 28%-ная смесь дикалий этилендиаминтетраацетата растворяла 738 фунт/1000 галлон США (88,4 кг/1000 л) и 22%-ная смесь диаммоний этилендиаминтетраацетата растворяла 735 фунт/1000 галлон США (88,1 кг/1000 л). Соответственно растворы дикалий этилендиаминтетраацетата и диаммоний этилендиаминтетраацетата были в высшей степени превосходными при растворении карбоната кальция. Данное количество соли калия относительно того же количества соли натрия, растворяло примерно то же количестве карбоната кальция,но с меньшим рН и в более концентрированном растворе, чем было бы возможно с солью натрия с тем же рН. Данное количество соли аммония растворяло гораздо большее количество карбоната кальция, чем примерно то же количество соли натрия примерно при той же концентрации, и также производило это при гораздо меньшем рН. Хотя никаких экспериментов не было проведено, предполагается, что соли лития этилендиаминтетрауксусной кислоты, диэтилентриаминпентауксусной кислоты и их смеси (или смеси одной или более из этих солей с одной или более из солей аммония или калия этилендиаминтетрауксусной кислоты или диэтилентриаминпентауксусной кислоты) будут эффек 005102 12 тивными для обработки подземного пласта,чтобы увеличить его проницаемость. В публикации международной патентной заявкиWO 9927225, у которой был общий заявитель с настоящей заявкой, были приведены способы улучшения размещения цементных шламов в буровых скважинах при наличии геологических зон, содержащих набухающие глины или остатки бурового раствора, содержащие глины. Способы включали обработку раствором, содержащим осаждающие глину вещества,для того, чтобы коагулировать глину перед тем,как цементный шлам подается на место в течение стадии цементирования. Эти осаждающие глину вещества включали четвертичные аммоний, калий и соли для того, чтобы превратить натриевую форму глин в соответствующие аммониевую, калиевую и цезиевую формы. Хотя никаких экспериментов не проводилось, предполагается, что соли аммония, лития и калия по настоящему изобретению будут коагулировать глины для этой цели. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ обработки подземного пласта для повышения его проницаемости, содержащий введение в материнскую породу пласта водной смеси в количестве, достаточном для того, чтобы повысить проницаемость пласта,причем водная смесь содержит водную жидкость, содержащую от примерно 5 до примерно 50 вес.% аминополикарбоновых анионных частиц, выбранных из аниона этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК), аниона диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПК) и их смесей, и катионных частиц, выбранных из иона калия, иона аммония и их смесей, при отношении указанных катионных частиц к указанным аминополикарбоновым анионным частицам по меньшей мере 1. 2. Способ по п.1, в котором водная смесь образуется путем смешивания водной жидкости и состава соли аммония или калия аминополикарбоновой кислоты, выбранной из этилендиаминтетрауксусной кислоты, диэтилентриаминпентауксусной кислоты и их смесей. 3. Способ по п.2, в котором по меньшей мере часть состава соли аммония или калия подают в виде гидрата или гидратов. 4. Способ по п.2, в котором состав соли аммония или калия выбирают из дикалий этилендиаминтетраацетата или диаммоний этилендиаминтетраацетата, их гидратов и их смесей. 5. Способ по п.2, в котором состав соли аммония или калия аминополикарбоновой кислоты выбирают из этилендиаминтетраацетата калия или этилендиаминтетраацетата аммония,диэтилентриаминпентаацетата калия, диэтилентриаминпентаацетата аммония, их гидратов и их смесей. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором рН водной смеси составляет от примерно 4 до примерно 6. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором рН водной смеси составляет от примерно 4 до примерно 12. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором водная смесь содержит неактивный компонент. 9. Способ по п.8, в котором неактивный компонент является регулятором рН. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором водная жидкость представляет собой пресную воду, рассол или разбавленные кислоты. 11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором водная смесь содержит от примерно 5 до примерно 20 вес.% аминополикарбоновых анионных частиц. 12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором температура пласта находится в диапазоне от примерно 13 до примерно 205 С. 13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором промывочную жидкость вводят перед введением водной смеси. 14 14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором скорость нагнетания, рН водной смеси и состав водной смеси выбирают на основании растворимости и реакционной способности аминополикарбоновых анионных частиц в водной смеси, выбранных из аниона этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК),аниона диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПК) и их смесей, и катионных частиц в водной смеси, выбранных из иона калия, иона аммония и их смесей, посредством чего объем водной смеси, требуемой для образования свищей, сводится к минимуму. 15. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором рН водной смеси и компонент аминополикарбоновых анионных частиц в водной смеси, выбранных из аниона этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК), аниона диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПК) и их смесей, и компонент катионных частиц в водной смеси, выбранных из иона калия, иона аммония и их смесей, выбирают таким образом,в результате чего скорость нагнетания водной смеси, требуемой для создания свищей, сводится к минимуму.
МПК / Метки
МПК: E21B 43/25
Метки: пласта, подземного, способ, обработки
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-5102-sposob-obrabotki-podzemnogo-plasta.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ обработки подземного пласта</a>
Предыдущий патент: Подвижная система для снятия цинка с катода
Следующий патент: Поршневой вытеснитель с избыточным давлением
Случайный патент: Способ активации пролиферации стволовых клеток и повышения их устойчивости к неблагоприятным воздействиям