Полимерный состав

 

Использование: состав для изоляции поглощающих пластов при бурении скважин. Сущность: полимерный состав содержит, мае. %: феррохромлигносульфонат 1,1-25, водорастворимый акриловый полимер 0,4- 12, вода остальное. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1,1 — 25

ФХЛС

Водо растворимый акриловый полимер

Вода

0,4 — 12

Остальное

ФХЛС

КМЦ

Вода

1.5-30

1,0 — 12

Остальное

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708058/03 (22) 21.06.89

{46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов (72) В.С.Котельников, С.H,Äåìo÷êî,.

В, Г. Филь и И.И. Рыбчич (53) 622.245(088.8) (56) Патент CLLIA N . 3845822, кл. Е 21 В 33/138, опублик. 1984.

Авторское свидетельство СССР

Изобретение относится к бурению сква- жин и может быть использовано для изоляции поглощающих пластов, Известен полимерный тампонажный состав, содержащий водорастворимые эфиры целлюлозы (например, карбоксиметилцеллюлоза), поливалентный металл и воду.

Недостатком данного состава являются ограниченные температурные возможности

его применения {термостойкость состава до

94 С).

Наиболее близким по компонентному составу и техническим свойствам к предложенному является полимерный тампонажный состав (принят за прототип), содержащий феррохромлигносульфонат (ФХЛС), карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %.,, Ж„„1730435 А1

N. 1465543, кл. Е 21 В 33/138, 1986. (54) ПОЛИМЕРЙЫЙ СОСТАВ (57) Использование: состав для изоляции поглощающих пластов при бурении скважин.

Сущность: полимерный состав содержит, мас. %: феррохромлигносульфонат 1,1-25, водорастворимый акриловый полимер 0,412, вода остальное. 1 з.п, ф-лы, 2 табл.

Недостатком состава является его низкая стойкость к кальциевой агрессии и высокая водоотдача, Цель изобретения — повышение стойкости состава к кальциевой агрессии при одновременном уменьшении его водоотдачи, Поставленная цель достигается тем, что д полимерный состав, содержащий ФХЛС, водорастворимый полимер и воду, в качестве полимера содержит водорастворимый полимер акрилового ряда при следующем соотношении компонентов, мас. : Ф

{ д

При содержании ФХЛС менее 1,1 u акрилового полимера менее 0,4% состав не образует структуры и имеет высокую водоотдачу. При содержании акрилового полимера более 12 прочность геля не растет, прекращается процесс снижения водоотдачи. При содержании ФХЛС более 25% по

1730435

10 дят наполнители вышается водоотдача состава, снижаются его структурно-механические свойства.

Поддержание массового соотношения

ФХЛС и акрилового полимера в пределах

1,1-2,8 обеспечивает стабильность состава и его свойств более 90 сут, В табл. 1 приведены результаты лабораторных исследований по влиянию добавок хлористого кальция на показатели составапрототипа и нового состава. Хлористый кальций добавляли в приготовленный состав в сухом виде и перемешивали состав электрической мешалкой в течение 20 мин.

Параметры составов измеряли через 4 ч после их приготовления. Время начала синерезиса и 30%-ного водоотделения измеряли с помощью стеклянных градуированных цилиндров. Для предупреждения испарения жидкости их герметизировали, Из данных табл, 1 следует, что добавка хлористого кальция резко ускоряет процесс деструкции состава-прототипа, увеличивает его водоотдачу. При добавлении хлористого кальция в новый состав период вре»ени до начала синерезиса превышает

90 с >, при этом за счет образования более плотной фильтрационной корки уменьшается водоотдача состава.

В табл. 2 приведены показатели нового полимерного состава в наполнителями.

Пример 1, В емкость набирают 950 г воды, при перемешивании добавляют 4 r

ПАА и перемешивают в течение 20 — 30 мин до полного растворения полимера; затем при перемешивании добавляют 11 r ФХЛС, предварительно растворенного в 35 г воды, и перемешивают до получения однородной системы в течение 20-30 мин, Измеряют показатели состава.

Пример 2. В емкость набирают 895 г воды, затем при перемешивании добавляют

10 г ПАА и перемешивают в течение 20-30 мин до полного растворения реагента; после этого при перемешивании добавляют 25 г ФХЛС, предварительно растворенного в

70 r воды, и перемешивают до получения однородной системы в течение 20-30 мин, Измеряют показатели состава, Пример 3. В емкость набирают 340 r воды, затем при перемешивании добавляют

500 г водного раствора метаса 8% íîé концентрации и перемешивают 20 мин до полного растворения реагента; после этого при перемешивании добавляют 60 г ФХЛС, предварительно растворенного в 100 г воды, и перемешивают до получения однородíoп системы в течение 20-30 мин. После приготовления замеряют показатели состава.

Пример 4,.В емкость набирают 100 г воды, затем при перемешивании добавляют

250 г водного раствора M-14 8%-ной концентрации и перемешивают 20 мин до полного растворения реагента; после этого при перемешивании добавляют 250 г ФХЛС, растворенного в 400 г воды, и перемешивают до получения однородной системы в течение 20 — 30 мин, После приготовления замеряют показатели состава, Пример 5. В емкость набирают 645 г гипана, содержащего 120 г сухого вещества, затем при перемешивании добавляют 105 г воды и 250 r ФХЛС и перемешивают до получения однородной системы в течение

30 мин. После приготовления замеряют показатели состава.

Пример 6, В емкость набирают 465 r воды и при перемешивании добавляют 215

rгипана,,содержащего 40 г сухого вещества, перемешивают до полного растворения реагента в течение 15 мин; после этого добавляют 80 r ФХЛС. растворенного в 240 r воды, и перемешивают в течение 30 мин до получения однородной системы. После этого добавляют 30 r хлористого натрия и перемешивают в течение 30 мин до его полного растворения. После приготовления замеряют показатели состава.

Пример 7, В емкость набирают 895 г воды, при перемешивании.добавляют 10 г

ПАА и перемешивают в течение 30 мин до полного растворения реагента; после этого при перемешивании добавляют 25 г ФХЛС, предварительно растворенного в 70 г воды, и перемешивают до получения однородной системы в течение 30 мин. После этого добавляют 100 r наполнителя, например барита, или гипса, или опилок, или вермикулита, и перемешивают в течение 30 мин до получения однородной системы. После приготовления замеряют показатели состава.

Пример 8 (приготовление на буровой), В емкость гидромешалки набирают

1930 кг воды, при интенсивном перемешивании. добавляют 20 кг ПАА, дальнейшее перемешивание проводят до полного растворения реагента в течение 15-20 мин; после этого добавляют 50 кг ФХЛС и перемешивают 15 мин до получения однородной массы, Замеряют показатели полученного состава и закачивают его в скважину, При необходимости в состав ввоВ качестве акрилового полимера используют ПАА или M-11, или M-14, или метас, или "Комету", или гипан, или другой акриловый полимер, или их производные

Полимерный состав можно использовать на всех этапах строительства скважин:

1730435 става к кальциевой агрессии при одновременном уменьшении его водоотдачи, в качестве водорастворимого полимера состав содержит полимер акрилового ряда и ри следующем соотношении компонентов, мас. 7,:

Феррохромлигносульфонат 1,1 — 25,0

Водорэстворимый акриловый полимер 0,4-12,0

Вода Остальное.

2. Состав по и, 1, отличающийся тем, что он содержит 1,1 — 2,8 мас. ч. феррохромлигносульфоната на 1 мас. ч. акрилового полимера. для изоляции поглощающих пластов, в качестве буферной жидкости при цементировании скважин, в качестве вязкоупругого разделителя, для ликвидации водопритоков в скважину, для временной консервации 5 скважин, при ликвидации негерметичности обсадных колонн и др.

Формула изобретения

1. Полимерный состав, содержащий феррохромлигносул ьфонат, водорастворимый полимер и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости соТаблмца 1

Показатели состава-прототипа и предлагаемого полимерного состава прн взаимодействии с хлористым кальцием (результаты лабораторных исследосзннй) Новый полимерный состав, мас«%

Акриловый полниер ФХЛС

Состав-прототип, мас.%

Плотность, кг/мз

Лаба вка хлористога кальция, мас.% от веса состава

Показатели состава

Иассов. соотношение ФХЛС/

/акр.пол.

Вода КНЦ-700

Проч ность структуры, Па

ФХЛС

8 начала синера зиса, сут

8С>АаОТдача, смз

38 мин бремя

30%-ного водаотделемия, сут

Вода

2,5

О, 1>

63

1040

97,0

97,0

85,0

85,0

85,0

58>0

РН 13

58,0

PH=13

5>0 >120

15>0 2

3,0 >120

5,0 34

8,0 3,4

0,5 у)20

2,0

2,0

10,0

I 10,0

10,0

30,0

i,0

1,0

5,0

5;О

5,0

12,0 р120

5,5

>120

69

8 1 у!20

1,5

12,0 30,0

1050 82

1070 70

10 51 635

58,0

РН=13

7 . 165

12,0 30,0 г,о

120 120

96 120

120 120

120 120

120 !20

120 120

112 120 !

20 120

1гб Гго

4,5

4,0

2 ° 5

1,5

1,5

l О °

1,0

1,0

1000 2,6

1030 3,1

1010 14,3

1040 14,6

1030 110

1050 ll7

1060 122

1060 201

1080 210

0,4 1,12 2,8

0,4 1>12 2,8

1 О 22 2т2

1,0 2,2 2,2

5,0 5,5 1,1

5,0 5,5 1>1

5,0 5,5 1,1

12,0 25,0 2,08

12,0 25,0 2,08

98,5

98,5

96,8

96,8

85,0

85,0

85,0

63,0

63,0

ПАА

ПАА

ПАА

fiAA

Нетас

It

II

Гила н

Таблица 2

Показатели нового полииерного состава с наполнителями (результаты лабораторных исследований) Наполнитель, мас.% от массы состава

Состав, мас.%

Параиетры состава

Водоотдача, см

3(1 мин

ФХЛС

Плотность кг/м

Вода

Прочность структуры, Па

Акриловый полимер

Наименование

Количество

Наимено- Количевание ство

i,1 Опилки 5

1,5 25

2>5 Варит 100

6 ° 0 100

20,0 100

2,7 Вермикулит 5

3,0 Гипс 80

2,0 80

27 "-. 80

5,0 Варит 100

2 4 Вермикулнт 5

6,0 Песок 100

4,0 Вврмикулит 5

3 6 Гиле 80

7. 5 Песок 100 и 100

15 100

4,5 Варит 100

10 1 00

25 50

ПАА

ll

«ll

ll

ll

II

II

Н-14 н

Нетас

ll

Гипан

II

ll

I>

lI

tl

98,5

97,9

96,5

92,5

97 ° 5

95,8

95,5

97,2

96,3

92,5

96,6

90,0

94,7

92,4

89 ° 5

80,0

73,0

94,0

84,0

63,0

0,4

0,6

1,0

1.5

2,5

1, 5

1,5

О,8

1,0

2,5

1,0

4,0

1,3

4,0

3>0

8,0

12

1,5

12

988

1425 i 375

1340

3,6

16,0

26,4

57,0

69,0

41,0

36,0

18,5

35,4

59,0

5,6

78,0

6;7

22>0

38,0

146,0

159,0

7,6

107,0

222,0

4 0

3,0

2 ° 0

1,0

0,5

1 ° 5

1,5

2,5

1,5

1,0

2,5

0,5

2 ° 5 .

1 ° 5

1,5

0,5

0,5

2,0

0,5

1,0