Тампонажный состав

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и предназначено для проведения ремонтно-изоляционных работ в скважинах нефтяной или газовой залежи. Цель - повышение тампонирующей способности за счет снижения водорастворимости при одновременном повышении прочности образующего полимера. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас. %: технические лигносульфонаты 22-30, бихромат натрия 4-8, алюмохлорид - продукт, получаемый при отмывке раствором хлористого алюминия реакционной массы в процессах алкилирования бензола пропиленом 5-10, вода остальное. Состав готовят путем предварительного растворения компонентов в воде с последующим смешением растворов алюмохлорида, бихромата натрия и лигносульфонатов. Использование данного тампонажного состава обеспечит повышение эффективности ремонтно-изоляционных работ, проводимых для изоляции притока или поглощения пресных и опресненных вод. Прочность образующегося полимера на разрыв достигает 0,1-0,12 МПа при сохранении формы и объема образцов в течение трех и более месяцев. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Щ)у Е 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4439925/24-03 (22) 25.04.88 (46) 30.08.90. Бюл. У 32 (71) Башкирский государственный .научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) В.А. Блажевич, B Г. Уметбаев, И,В, Легостаева и В.А. Стрижнев (53) 622.245.42(088.8) (56) Булатов А.И., Мариампольский Н.А. и Пеньков А.И. Материалы и химические реагенты для буровых и тампонажных растворов. М.:

ВНИИОЭНГ, 1986, с. 54 (GH, сер."Бурение", вып. 17) .

Блажевич В,А. и др. Применение сульфитно-дрожжевой бражки в качестве тампонажного материала при проведении ремонтно-изоляционных работ в скважинах. Тр. БашНИПИнефть, вып. 66, 1983, с. 205-211. (54) ТАМПОНАЖНЫИ СОСТАВ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и предназначено для проведения ремонтно-изоляционных работ в скважинах нефтяной

Изобретение относится к нефтегазо- добывающей промышленности, в частности к тампонажным составам для проведения ремонтно-изоляционных работ в скважинах нефтяной или газовой залежи.

Целью изобретения является повышение тампонирующей способности состава за счет снижения водорастворимости при одновременном повышении прочности образующегося полимера.

„„ЯО„„158886О А I

2 или газовой залежи. Цель — повьппение тампонпрующей способности эа счет снижения водорастворимости при одновременном повышении прочности образующегося полимера. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: технические лигносульфонаты 22-30, бихромат натрия 4-8, алюмохлорид — продукт, получаемый при отмывке раствором хлористого алюминия реакционной массы в процессах алкилирования бензола пропиленом 5-10, вода остальное. Состав готовят путем предварительного растворения компонентов в воде с последующим смешением растворов алюмохлорида, бихромата натрия и лигносульфонатов. Использо"- ® ванне данного тампонажного состава обеспечит повышение эффективности ремонтно-изоляционных работ, проводимых для изоляции притока или поглощения пресных и опресненных вод. Прочность образующегося полимера на pasрыв достигает 0,1-0,12 МПа при сохраЮа нении формы и объема образцов в тече- Ж ние трех и более месяцев. 1 табл. О©

Об

Тампонажный состав включает технические лигносульфонаты (ЛСТ ), бихромат натрия, воду и в качестве добавки — алюмохлорид-продукт, получаемый при отмывке раствором хлористого алюминия реакционной массы в йроцессах алкилирования беэола пропиленом, при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Технические лигносульфонаты 22-30

1588860

Бихромат натрия 4-8

Алюмохлорид 5-10 Вода Остальное

Технические лигносульфонаты (в пе5 ресчете на сухое вщеество ) являются побочным продуктам целлюлозно-бумажного производства, представляющим собой кальциевые, натриевые, аммониевые или кальциево-натриевые соли лиг- 10 носульфоновых кислот. Выпускаются в виде жидкого или твердого продукта.

Наиболее подходящими для использования при приготовлении тампонажного состава являются ЛСТ жидкие марок

А и В и ЛСТ твердые марки Т. ЛСТ жидкие марки А характеризуются улучшенными связующими свойствами и предназначены в качестве связующего в литейном производстве и производстве огне - 20 упоров,. ЛСТ жидкие марки В являются продуктам общего назначения, ЛСТ жидкие представляют собой жидкость темно-коричневого цвета с массовой долей сухих веществ не менее 25

47,0% — марки А и 50% — марки В.

Плотность ЛСТ указанных марок при о

20 С соответственно равна 1,23 и

1,24 г/см . JICT твердые марки Т представляют собой тонкодисперсный порошок светло-коричневого цвета с массовой долей сухих веществ не менее

76,0%. рН 20%-ного раствора ЛСТ марки А равно не менее 4,4. Марок В и

Т вЂ” не менее 4 5.

Алюмохлорид представляют собой

35 жидкость светло-желтого или серого цвета с зеленоватым оттенком плотностью 1,181-1,247 г/см с. содержанием основного вещества в пересчете на А1С1 в пределах 200-300 г/л; обладает кислотными свойствами: рН товарного раствора находится в пределах 0,8-2,0.

AJIIOMQXJIOpHp, — продукт, ZIO&3ча мый при отмывке раствором хлористого алюминия реакционной массы в процессах алкилирования бензола пропиленам.

Проведенными лабораторными иссле50 дованиями установлено, что введение алюмохлорида приводит к снижению растворимости при одновременном повышении прочности образующегося полимера, а также уменьшается расход отвердитеi5 ля — бихромата натрия.

В таблице в качестве примера приведены результаты экспериментальной проверки состава при 24 С °

Пример 1, Для селективной изоляции обводненных интервалов в продуктивный пласт на глубине 1250,01256,0 м (пластовая температура

+24 С) закачано 3,0 мЗ состава со временем отверждения 1 ч при соотношении исходных компонентов, мас.%:

ЛСТ 23,0; бихромат натрия 4,0; алюмохлорид 5 0 вода 68,0. Плотность состава 1,178 г/см, расчетная масса

3530 кг.

Расчет массы и объема исходных компонентов:

Порошкообразные

ЛСТ (массовая доля сухих веществ 76,0%):

3530х0,23:0,76=

=1300 кг

Бихромат натрия (плотность

2,52 г/см ):

Алюмохлорид (плотнасть

1,2 г/см ):

3530 0,04=141 кг

141:2,52=56 л

3530к0,05=177 кг

177:1,2=145 л

3530-(1300+141+

+177) =1911 кг (л) .

Вода

Исследования проводились по известной методике: в1>емя отверждения смесей определялось визуально. в стеклянных или фарфоровых стаканчиках, помещаемых в термастат с заданной температурой; прочность образующегося полимера — при разрыве стандартных образцов на приборе Михазлиса. При этом образцы после отверждения сразу же помещались на хранение в пресную (водопроводную ) воду.

Растворимость образующегося полимера оценивалась путем визуального наблюдения за образцами, хранящимися в пресной воде, по изменению объема и формы образцов и цвета воды.

Как видно из табличных данных, введение алюмохлорида в тампонажный состав практически исключает растворимость образующегося полимера в пресной воде, повышая его прочносгь на разрыв до 0,1-0,12 MIIa. При этом расширяются пределы массовой доли

ЛСТ, обеспечивающие получение смесей с приемлемыми временем их отверждения и качеством образующегося полимера, а также снижается расход отвердителя — бихромата натрия.

Тампонирующий состав готовится следующим образом.

15888

1,2 г/см ):

45

4700х0,308:0,41=

=3531 г

353):1,202 =2938 л.

Бихромат натрия (плотность

2,52 г/см ):

Алюмохлорид (плотность

4700 0,04=188 кг

Состав готовился с помощью. двух агрегатов ЦА-320М путем равномерна"

ro введения водного раствора бихро" мата натрия с алюмохлоридом в циркулирующ и водный раствор ЛСТ и пере- 5 мешивания их в течение 2 циклов циркуляции.

Водный раствор бихромата натрия с алюмохлоридом был приготовлен в

10 одной иэ полостей мерного бака одного агрегата ЦА-320М, Вначале было залито 300 л пресной воды при 60 С и расчетное количество алюмохлорида (объем воды и ее температура уста15 новлены произвольно); затем в .образовавшейся смеси растворили расчетное количество бихромата натрия путем постепенного введения его в циркулирующий поток и круговой циркуляции 20 в течение 10 мин.

Водный раствор ЛСТ готовился также путем постепенного введения порошкообразных ЛСТ в циркулирующий поток подогретой до +60 (1611 л =

1911-300) и циркуляции смеси до голного растворения ЛСТ.

Пример 2. Для отключения верхнего пласта на глубине 1237,0-1244,0 м (пластовая температура о

+24 С) за обсадную колонну закачано

4,0 м состава со временем отверждез ния 40 мин при соотношении исходных компонентов, мас.Ж: ЛСТ 30,8; бихромат натрия 4 0; алюмохлорид 5 6; вода 59,6.

Плотность состава 1,175 г/см

3 расчетная масса 4700 кг.

При проведении обработки использовались жидкие ЛСТ марки А с массовой долей сухих веществ 47,2Х и плотностью 1,23 г/см, ЛСТ были разбавлены водой до плотноти 1,202 г/см и массовой доли сухих веществ 41,4Z.

Расчет массы и объема исходных реагентов:

Водный раствор

ЛСТ (массовая доля сухих веществ 41,4Х, плотность

1,202 г/см ):

4700 0,056=263 кг

263:1,2=219 л

Вода 4?00-(3531+188+

+263)=718 кг (л)

Приготовление состава производилось по описанной в примере l схеме..

При этом 300 л воды при 60 С была израсходовано на приготовление водчого раствора бихромата натрия с алюмохлоридом, а оставшаяся часть воды

718-300=418 л при +18 С введена в водный раствор ЛСТ.

Как видно иэ таблицы, приемлемой тампонажнай смесью на основе ЛСТ без добавления алюмохлорида является лишь смесь с массовой долей ЛСТ и бихрома.та натрия соответственно 31,5 и 9,1Х.

Однако помещение образовавшегося из этой смеси полимера в пресную воду уже через двое суток привело к его растворению с потерей формы. Иэ смесей с меньшей массовой долей ЛСТ по-. лимера с удовлетворительным качеством не образуется даже при массовой доле бихромата натрия 9,1Х, Дальнейшее увеличение массовой доли бихромата натрия приводит к резкому сокращению времени отверждения смесей, исключающему возможность их практического использования.

В то же время, введение в тампгнажные смеси на основе ЛСТ алюмохл рида резко снижает растворимость 3L разующегося полимера в пресной в де уже при массовой доле алюмохлорида в смеси 4,07, а при массовой доле

5,0% и выше образующийся полимер в пресной воде практически не растворяется. При этом прочность на разрыв образующегося полимера достигает 0,1—

0,)2 MIIa Исследования показывают, что указанный эффект наблюдается и при снижении в смеси массовой доли

ЛСТ до 22,07., а бихромата натрия до 4,OZ (опыт 4).

Использование данного тампонажного состава обеспечит повышение эффективности ремонтно-изоляционных работ, проводимых для изоляции притока или ликвидации поглощения пресных или опресненных вод за счет исключения растворимости образующегося полимера и повышения его прочности.

По лабораторным данным прочность образующегося полимера на разрыв из предлагаемого состава достигает 0,10,12 МПа при сохранении формы и объе1588860 ма образцов в течение 3-х и более месяцев. следующем

97 ° мас.ь.

22-30

4-8

5-10

Остальное

Изменение растворимости и прочности обраэуюа!егося полимера на основе ЛСТ в зависимости от массовой доли алюмохлорида

Характеристика отвервденного полимера, в т.ч. через 2"е суток хранения в пресной воде

Массовая доля компонентов в смеси, 2

Прочность на разрыв, ИПа

Опыт

Время отверядения, 4 мни

ЛСТ Внхро- Алюмо- Вода мат хлорид натрия

Плохое качество полимера, хрупок, замер прочности на приборе Михаэлиса провести невоэмовно из-эа растрескивания образца

То;ке

Образец разбух, частично растворился, плохое качество полимера

Образец твердый, сохранил свою форму, растворение отсутствует

То ве

1 216 39 !о 64;5 0-4 2

63,4

О-3 о-52

2 21,5 5,1

3 22 5! о

0,1.

10 64

0-4&

4 22 4

0,11

О,l

О-35

0-45

1-ОО

0-45

63

59,8

66,2! о

5 ! о

7,4

5 22 5

6 26 4

7 26,2 4

8 22,3 4,!

ï и

Образец ".íåðäûé, сохранил свою форму, растворение отсутствует

То ке

0,12

64,7

61

0-20

О-26

0-20

5 ! о

9 22,3 8

l0 30 4 зг в п

При смешении компонентов образуется высоковяэкая, иепрокачнваемая смесь

Плохое качество полимера, хрупок

0,1 о-гв

Из ве с тный

63,5

l 2 32 4

l3 33,5 3,0 состав

Ие отвервдается

0-55

59,4

Образец разбух, частично раствррился, потерял форму

Плохое качество полимера, хрупок, замер прочности на приборе Иихазлиса провести невоэмовио

То ве

14 3115 9 1

15 23,0

9,1

67,9

) 5-00

63,9 1-20

16 270 91

Составитель JI. Бестужева

Редактор М, Бандура Техред П. Ол!1й!!В!к Корректор В. ГиРнЯк

Заказ 2521 Тираж 474 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Формула и з о б р е т ения

Тампонажный состав, содержащий технические лигносульфонаты и соли

Хрома, отличающийся тем, что, с целью повьппения тампонирующей способности за счет снижения водорастворимости при одновременном

Повышении прочности образующегося полимера, он содержит алюмохлорид—

1тродукт, получаемый при отмывке раст- 15

1 форам хлористого алюминия реакционНой массы в процессах алкилирования бензола пропиленом, при соотношении компонентов, Технические лигносульфонаты

Бихромат натрия

Алюмохлорид — продукт, получаемый при отмывке раствором хлористого алюминия реакционной массы в процессах алкилирования бензола пропиленом

Вода