Состав для изоляции водопритоков и зон поглощения в скважине

 

СОСТАВ ДЛИ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКА И ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ В СКВАЖИНЕ , содержащий акриловое соединение; эпихлоргидрин и воду, о т л и ч а , вд щ и и с я тем, что, с целью по: вышения продолжительности эффекта изоляции путем предотвращения усадки образующегося в пласте гидрогеля, он дополнительно содержит хлорид натрия, а в качестве акрилового соединения содержит гйдрот :13ованный полиакрилнитрил при следующем соотношении компонентов, вес. % Гидролизоваиный полиакрил6-12 нитрил 4-7 Эпихлоргидрин 0,1-5 Хлорид натрия Вода Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГЮБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Гидролизован- . ный полиакрилнитрил

Эпихлоргидрин

Хлорид натрия

Вода

6-12

4"7

0,1-5

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3264477/22-03 (22) 20.03.81 (46) 07.09.83. Бюл. Ю 33 (72) И.A. Сидоров, В.М. Сазонова, В.И. Гусев, П, M. Усачев, Ю.A. Поддубный, М.Т. Быков, Ш.Х. Маннибаев и A.Ì. Галыбин (71) Всесоюзный нефтегазовый научноисследовательский институт (53) 622 ° 245 ° 43(088 ° 8) (56) 1 ° Авторское свиДетельство СССР

Ю 644939, кл. E 21 В 33/13, 1976 °

2. Авторское свидетельство СССР,::

9 765497, кл. Е 21 В 33/13, 1978 (прототип). (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ИЗОУЯЦИИ ВОДОПРИТОКА И ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ В СКВАЖИ„„SU„„l 040118 А

НЕ, содержащий акриловое соединение. эпихлоргидрин и воду, о т л и ч а, ю щ и й.с я тем, что, с целью по.: вышения продолжительности эффекта изоляции путем предотвращения усадки образующегося в пласте гидрогеля, он дополнительно содержит хлорид натрия, а в качестве акрилового соединения содержит гидрох лзованный полиакрилнитрил при следующем соотношении компонентов, вес. %:

1040118

Гидролнзонанный полиакрилнитрил

Эпихлоргидрин

Хлорид натрия

Вода

6-12

4-7

0,1-5

Остальное

Гидролизонанный полиакрилнитрил (гипан ) согласно ТУ 6-01-166-74 предстанляет собой 16"22%-ный водный раствор. Температура замерзания минус 10 С.

Эпихлоргидрин (ЭХГ), ГОСТ 1284467, прозрачная жидкость плотностью

1, 175-1, 185 г/см э, содержание основного вещества 98-99%, температура замерзания минус 25,6 С. Выпускается заводом химических удобрений

r. Чапаевска Куйбышевской обл.

Хлорнд натрия, соль поваренная, ГОСТ 13830-68, порошок белого цвета.

Изобретение относится нефтегазодобывающей промышленности, в частности к полимерным тампонажным составам, и может быть использован, для изоляции водопритоков и зон поглощений в скважинах.

Известен полимерный состав для изоляции пластовых вод, содержащий водный раствор шпака, одно- или двухэамещенный фосфорнокислый калий. Водоизолирующее действие смеси достигается эа счет образования двухкомпонентного тампонирующего комплекса из геля гипана и кристаллического осадка, образующихся при взаимодействии смеси с поливалентными ионами пластовых вод Г1 1.

Недостатком этого состава является получение тампонирующего ком-, плекса только в минерализованных пластовых водах и не в полном его объеме.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является поли-, мерный состав для изоляции водопритоков и зон поглощений в скважине, содержащий акриловое соединение, эпихлоргидрин и ноду (2 ).

Недостатком известного состава является непродолжительный эффект изоляции в условиях минералиэованных вод из-эа усадки образующегося в пласте гидрогеля.

Целью изобретения является повышение продолжительности эффекта изоляции путем предотвращения усадки образующегося в пласте гидрогеля.

Цель достигается тем, что состав для изоляции водопритоков и эон поглощения в скважине., содержащий акриловое соединение, эпихлоргидрин и воду, содержит хлорид натрия, а в качестве акрилового соединения со.держит гидролиэованный полиакрилнитрил при следующем соотношении компонентов, нес. Ъ:

Состав гбтовят следующим образом.

В гипан при перемешинании вводят раствор эпихлоргидрина и хлорида натрия в воде, причем количество ,воды рассчитывают исходя из кон5 центрации гипана. После перемешивания состава в течение 15 мин он термостатируется при выбранной температуре для определения индукционного периода (визуально ), При взаимодействии гидролизованного полиакрилнитрила и зпихлоргидрина происходит реакция "сшивки" между макромолекулами эпоксисодержащих звеньев и карбоксильными группа15 ми полимера. В результате образуется прочный пространственный гидро гель во всем объеме смеси с регулируемым периодом потери текучести (индукционный период ). Ввод хлорида натрия обеспечивает получение вязкости у исходной композиции в приемлемых размерах при предельных значениях концентрации гипана.

Время потери техучести смеси занисит от окружающей температуры, ко25 личестна и соотношения гипана и эпихлоргидрина. Снижение или повышение концентраций компонентов состана нежелательно ввиду отсутствия реакции "сшинки" при концентрациях

30 ниже предельных и большой вязкости

-состава при максимальной концентра" ции.

Состав 1 содержит, вес. %: гипан

6, эпихлоргидрин <ЭХГ) 4, хлорид натрия 0,1, нода остальное.

Свойства: плотность 1,06 г/см

3 вязкость 70 мПа с, индукционный период при 35 С 11 ч.

Состав 2 содержит, нес. В: гипан

8, ЭХГ б, хлорид натрия 2, вода остальное.

Свойства: плотность 1,07 г/см

3 вязкость 160 мПа с, индукционный период 5 ч.

Состав 3 содержит, вес. Ъ: гипан

12, ЭХГ 7, хлорид натрия 5, вода остальное.

Свойства: плотность 1,09 г/см, вязкость 276 мПа с, индукционный период 3 ч 45 мин.

Предлагаемые составы 1 — 3 сравнивают с известными 4 - 6.

Состав 4 содержит, вес. Ъ: ПМАК б, ЭХГ 4, вода остальное.

Свойства: плотность 1,07 г/см нязкость 80 мПа.с, индукционный период 12 ч °

Состав 5 содержит, нес. %: IIMAK

8, ЭХГ б, вода остальное.

Свойства: плотность 1,08 г/см

3 нязкость 200 мПа с, индукционный период б ч 30 мин

Состав б содержит, нес.Ъ: IINAK

12, ЭХГ 8, вода остальное.

Свойства: плотность 1,1 г/см

3 вязкость 360 мПа-с., индукционный период 4 ч 20 мин.,10401 18

Данные по изменению объема образцов гидрогелей, %, при нх длительном хранении в хлорндно-кальциевой, гидрокарбонатно-натриевой и сульфатно-натриевой водах приведены в табл. 1.

Как следует иэ данных табл. 1, образцы предлагаемого состава увеличивают свой объем во всех минералиэованных водах, в то время как образцы состава на основе IIMAK дают усадку от 17 до 65%. Увеличение размеров гидрогеля в пластовых условиях способствует повышению изоли-. рующих свойств состава, что подтверждено экспериментами по перекрытию пористых сред. Изменение проницаемости пористых сред во времени проведено в табл..2. Образцы по- ристых сред, насыщенные минералиэованной водой хлор-кальциевого типа,к хранившиеся в ней (табл. 2), оказались непроницаемыми и через

4 мес., s то время как образцы, за.полненные известным составом, снизили;проницаемость только на 25-75%, при этом характерна тенденция возрастания проницаемости образцов во времени, т.е. снижение закупоривающего эффекта.

В промышленных условиях предлагаемый состав готовят следующим обра5 эом.

В емкость, например бункер цементировочного агрегата, согласно выбранной рецептуре помещают товарный гипан с нэвестной концентрацией, в отдельной емкости перемешнвают воду, ЭХГ и хлорид натрия и их

:раствор смешивают с гипаном. После тщательного перемешивания состав насосом цементировочного агрегата эакачивают в скважинУ. До и после приготовления состава в случае применения минерализованной воды рекомендуется прокачивать разделйтельные порции пресной воды в количестве 200-300 л.

20 Применение изобретения позволяет сократить затраты средств и времени на изоляцию водопритока и эон поглощений в скважине за счет получения гидрогеля, объем которого увеличивается в минералиэованной воде. ь

an (Ч !!

Ч

° Ф

1 Р Ф

СЧ Ф

Г Ъ! а

ГЧ

an

Ю а

РЪ о

° Ф

О

Ф

Ц о са а

Ю

I

1 ь

) а

1 о

О ао

Г Ъ

1 о

Cl

° Ф

° Ф

Ю

<Ч

0Э

Р >

Р1 р

aD

Р1 х! а

I! Ф

% 1

М ь ао

CO

М

Ct

an

I Ф

М

Ю а

Ч

4Ч

РЪ о

1О

N р ь

СЧ о

1 о у о

СЧ о

an (an

°, ° Ф Ф

С)

an

f I

Ю

CI

< Ъ р cI

f4 (Ч

1

1

t ! !

Я

r4 н и о

1

Ю

Ch

I

1 — Ч

1

1

1 о О

I

1 — — I

I I

1

О

N)

1

Г 3

I I

I 1

I 1

1 !

I

Г 1

1 1! 1 о

I

1 о

I rn

1

1 еI I

I 1

1

I

1 о

1 1

1 1

I

1 !

Ф о

Ф х а н

Щ х

I о х н ф е

Ц

;ь

C о

Э х а ф х

I о х н ф х о а

Щ

Ж о а

1040118 о а

Ю ср

Р1 сф о о

СЧ а, о

%4 о о а ц>

° 4 а

I о о

05 о

СО - еЪ

«Ф

ГЧ <ч! о а у

1 I

Ф

aA p

° Ф ч!ю

1 а аА

an ey

I 1

104011

Таблица 2

Проницаемость по минерализованной воде, мкм

Состав после обработки, через время до обработки

3 мес 4 мес

2 мес

1 мес

3 сут

1 0,610

О

О

2 0 580

О

3 0,520

О

0,380 0,400

О, 250

0,316

О, 333

4 0,600

0,410 0,530

0,390

О, 280

5 0,620

0,330

0,012

0,80

6 0,400

0i1О0

0,016

О, 015 Ф

П р и м е ч а н и е: Знак "-" означает усадку образца.

Заказ 6848/34 Тираж 603 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, РаУШская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г..ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Никулин

Редактор Н. Джуган Техред В.Далекорей Корректор M. Демчик(