Газонаполненный состав для изоляции водопритока в скважину

 

Сущность изобретения: состав (мас.%), включающий гидролизов анный полиакриламид 0,15-1,0; хромсодержащее вещество 0,002-0,03; нитрит натрия 0,41-3,00; хлористый аммоний 0,32-2,35; поверхностно-активное вещество 0,02-1,00 и воду - остальное, готовят с целью повышения его прочности при температурах выше 60°С. Закачивают в призабойную зону пласта, дают выдержку до 48 ч, после чего пускают скважину , в результате ограничивается водоприток. 1 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

4С ю 4А М

С)О

М

К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4851684/03 (22) 15.06.90 (46) 15.01.93. Бюл. ¹ 2 (71) Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности Гипровостокнефть" (72) А,Ю,Рыскин, В,П.Городнов, В.Г.Офицерова, А.В,Рашкевич, M,В.Павлов и В,И.Тимохин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1458586, кл. Е 21 В 43/00, 1 988, Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в нефтяные скважины и рег /лирования профиля приемистости нагнетательных скважин в высокотемпературных пластах, при температуре 60 С и выше, Известен состав для ограничения водопритока в скважину, включающий поверхностно-активное вещество (ПАВ), водорэстворимый полимер — карбоксиметилцеллюлозу и воду. Однако прочность пены, приготовленной из этого состава, как в объеме, так и в нефтесодержащей пористой среде небольшая вследствие конкурентной адсорбции ПАВ на поверхности породы и перехода его в нефть, Известен состав для изоляции водопритока, содержащий, мас.%: гидролизованный ПАА 0,3 — 1,42; хромкалиевые квасцы 0,06 — 0,09; нитрит натрия 0,41 — 3,0... Ж„„1788212 А1 (54) ГАЗОНАПОЛНЕННЫЙ СОСТАВ ДЛЯ

ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКА В СКВАЖИНУ (57) Сущность изобретения; состав (мас.%), включающий гидролизованный полиакрилэмид 0,15 — 1,0; хромсодержащее вещество

0,002 — 0,03; нитрит натрия 0,41 — 3,00; хлористый аммоний 0,32 — 2,35; поверхностно-активное вещество 0,02 — 1,00 и воду— остальное, готовят с целью повышения его прочности при температурах выше 60"С. 3акачивают в призабойную зону пласта, дают выдержку до 48 ч, после чего пускают скважину, в результате ограничивается водоприток. 1 табл. хлористый аммоний 0,32 — 2,35 вода остал ьное.

При нагревании состава в пласте до

60 С и выше происходит взаимодействие нитрита натрия и хлористого аммония с выделением газообразного азота, В результате образуется вспененный полимерный состав, Однако эти газонаполненные составы имеют невысокую прочность пены.

Целью изобретения является повышение прочности газонаполненного состава при пластовой температуре выше 60" С.

Указанная цель достигается тем, что состав для изоляции водопритока, включающий гидролизованный полиакриламид, хромсодержащее вещество, нитрит натрия, хлористый аммоний и воду, дополнительно содержит поверхностно-активное вещество при следующем соотношении ингредиентов, мас.%;

Гидролизованный полиакриламид 0,15-1,0

1788212

Хромсодержащее вещество 0,002 — 0,03

Нитрит натрия 0,41 — 3,0

Хлористый аммоний 0,32 — 2,35 5

Поверхностно-активное вещество 0,02 — 1,0

Вода 0CTBRbH0e

B качестве полиакриламида используют полиакриламид (ПАА) со степенью гидро- 10 лиза от 5 до 25; . В качестве хромсодержащего вещества хромкалиевые квасцы или отходы производства с их содержанием 55 — 65, а также бихромат калия или натрия, в котором шестивалентный 15 хром восстановлен для трехвалентного катиона сульфанолом или спиртом (изопропиловым и др,).

В качестве ПАВ используют водораст- . воримые анионные ПАВ, например, сульфа- 20 нол или НЧК, а также неионогенные ПАВ марки неонол или продукты их содержащие, например, марки СНО, содержащий 70 неонола и 30 изопропилового спирта.

В качестве газообразователей исполь- 25 эуют нитрит натрия и хлористый аммоний.

В отличие от известных составов, содержащих ПАВ в несвязанном состоянии и имеющих низкую прочность пены, в данном составе ПАВ находится в связанном состо- 30 янии за счет реакции его с хромсодержащим веществом и гидролизованным полиакриламидом. В результате образуется поверхностно-активный полимерсодержащий гель, который, в отличие от известного 35 неповерхностно-активного полимерсодержащего геля, прочно удерживает газ, образующийся B нем иэ нитрита натрия и хлористого аммония, эа счет адсорбции на границе газ — жидкость высокомолекулярно- 40 го поверхностно-активного сшитого полиакриламида. Из этого вновь образовавшегося вещества ПАВ не переходит в нефть и на поверхность породы, в отличие от известHbix составов; и в результате прочность га- 45 зонаполненного геля увеличивается сверхсуммарной прочности газонаполненных гелей на основе полимера и сшивателя и полимера с ПАВ.

Пример. Данные составы готовят 50 следующим образом. К 0,1 — 1,0 -ному раствору ПАА с содержанием карбоксильных групп 5 — 25 при перемешивании при комнатной температуре добавляют расчетное количество ПАВ (0,01-1,5 ), затем газооб- 55 раэователи — нитрит натрия и хлористый аммоний, после чего добавляют расчетное количество хромсодержащего вещества (0,001 — 0,04 ); хромкалиевые квасцы (ХКК), отходы хромовых квасцов (ОХК) или бихромат калия (БХ), Смесь компонентов тщательно перемешивают, помещают в термошкаф и выдерживают при температуре 60 С во времени.

При нагревании до 60 С гаэообразователи начинают взаимодействовать между собой с выделением газообразного азота, который вспенивают образующийся гель.

Прочность полученных газонаполненных составов характеризуют предельной нагрузкой, которую определяют после их выдержки при температуре 60 С в течение 20 ч и 7 сут следующим образом.

В стакане, где образовалась композиция, на поверхность пены помещают пенопластовый поршень и нагружают его металлическими шайбами определенного веса до момента, при котором начинается уменьшение объема пены. Эту предельную нагрузку на пену (Р) определяют в Паскалях (Па) по формуле

9,8 Сг 10 }

S где F — вес шайб г

S — площадь поршня, м, 2

Приготовленные составы и их прочностная характеристика приведены в таблице.

Из приведенных результатов испытаний видно, что во всем интервале концентраций компонентов в данных газонаполненных составов, прочность их выше, чем составов-прототипов (ср, составы

2 с 20; 3,9 и 10 и 21; 4 с 22; 17 с 23 и 18 с 24) и составов — аналогов (ср. составы 2 с 25; 9 с 26; с 27 и 7 с 28). Однако при содержании

ПАА в составе ниже 0,15 и хромсодержащего вещества ниже 0,002 гель не образуется (ср. составы 2 с 1 и 12 с 11, соответственно), при содержании ПАВ в данном составе ниже 0,02 прочность газонаполненного состава несущественно отличается от прочности состава — прототипа (cp, составы 5 и 6 с 21) и при содержании хлористого аммония и нитрита натрия ниже

0,32 и 0,41, соответственно, газообразование практически не наблюдается. Такимобразом за нижний предел содержания ингредиентов в данном составе приняты для

ПАА 0,05, хромсодержащего вещества

0,002, ПАВ 0,02, хлористого аммония

0,32 и нитрита натрия 0,41 . За верхний предел содержания их в составе приняты для ПАА 1,0, так как исходная смесь с большим его содержанием имеет большую вязкость, для хромсодержащего вещества и

ПАВ 0,03 и 1,0, соответственно, тлк как

1788212

5 регулирования разработки меc T0p0жде! !1!1д при заводнении, что приведет к увеличению добычи нефти с одновременным уменьшением добываемой воды нэ каждую скважин о-операцию.

5 формула изобретения

Газонаполненный состав для изоляции водопритока в скважину, включэ!ощий гидролизованный полиэкриламид. хромсодержащее вещество. нитрат натрия, хлористый

10 аммоний и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности состава при пластовой температуре выше 60"С за счет образования поверхностно-активного полимерсодержащего геля, он дополнитель15 но содержит поверхностно-активное вещество при следующем соотношении ингредиентов, мас. (з:

Гидролизовэнный полиакриламид 0,15 — 1,00

20 Хромсодержащее вещество 0.002 — 0,03

Нитрит натрия 0,41-3,00

Хлористый аммоний 0,32-2,35

Поверхностно-активное

25 вещество 0,02 — 1,00

Вода Остал ьное выше этого содержания прочность пены не увеличивается (ср, составы 13 и 14, 7и 8), для хлористого аммония и нитритэ натрия 2,35 и 3,0;, соответственно, так как с увеличением содержания их в составе прочность его уменьшается (ср. составы 18 и 19).

Таким образом прочность данного газонаполненного состава для изоляции водопритока в скважину с вышеуказанным содержанием компонентов в нем существенно выше суммарной прочности известных составов (ср. состав 2 с 20 и 25, состав

9 с 21 и 26, состав 4 с 22 и 27), Технология применения данного состава в промысловых условиях проста. Предварительно приготовленный состав закачивают в призабойную зону пласта нагнетательной или добывающей скважины до снижения приемистости в 1,5-2,0 раза или повышения давления закачки на 10-30%, дают выдержку на образование газонэполненного геля (16 — 48 ч) и пускают скважину в эксплуатацию.

Использование данного состава позволит повысить качество изоляционных работ по ограничению водопритокэ в нефтяные скважины, Состав может быть применен для

Содеркание конпонентов, иас.2

Предельная нагрузка в Па через

Наименование состава

Состав

Хроносодервасее вещество! Н4С! Н»02

Бода

ПЛА

20 ч 7 сут количеств наока и! и шифр количество нерка или шифсЕ

ХКК

XYK

XKÊ

XKK

ХКК

ХКК

ХКК

XKK

ХКК

XKK

ХКК

ХКК

ХКК

XI К

ОХК

6Х

ХКК

ХКК

XKK

ХКК

ХКК

ХКК

ХКК

ХКК

Данный

II

II !! !! !

Г

II

II н

1I

II

Данный

I! !

II

0,5

0,5

0,5

0,5

0,01

0,02

1,0

1,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Сульфанол!!

fI!!

Неонол

НЧК

С ул ьфа нол

Сульфа юл

Сульфаноп

Супьфанол

Сульфанол !

„!г

Прототип

II

II !!

1I дна!юг

II

II

Аналог

Супьфа! пл

Неоноп

Супьфаноп

Сульф-. ол

0,5

0.5

0,5

1,0

П р и н е ч а н и е. 1. 0 составе в 16 бихронат натрия восстановлен сульоанолон.

2, Составы, инеьввне 0,0?ь ХКК, 0,022 ХКК, 0,02 0ХК и 0,0i-. 6!!хроната калил, содтр ат.пд!ч! !кое! е количество катиона трехвалгнтного хрона.

2

4

6 7

8 э

11

12

13 !

16

17

18

l9

2!

22

23

24

26

27

0,1

0,15

0,5

1,0

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,15

0,5

1,0

0,5

0,5

0,15

0,5 I 0

КН1! 0; 5

0,02

0,02

О,J2

0,02

0;02

0,02

0,02

0,02

0,02

0,02

0,001

0,002

0,03

0,04

0,02

0,01

0,02

0,02 0,02

0,02

0,02

0,02

0,02

0,0

1,9

I,9

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9 ! I3

1,9

1.9

1,9

l,9

1 ° 9

1,9

i,9

0,32

2,35

5,0

1,9

1,9

1,9

0,32

2,35

1,9

1,9 .1,9

I,3

2,45 95,03

2,45 94,93

2,45 9",63

2,45 94,13

2,45 95,12

2,45 95,!!

2,45 94,13

2,45 93,63

2,45 94,63

2,45 94,63

2,45 94,649

2,45 94,648

2,45 94,62

2,45 94,6!

2,45 94,63

2,45 9",64

0,41 98, 5

3,04 93,59

6, 4 87,,Е

2,45 о5 48

2,45 95 13

2,45 94,63

0 !! 98 75

3,04 9",09

2,45 95,00

2,45 94 г,5

2,4с Э4,05

2,45 94,05

206

1131

2582

731

771

1041

925 !! с7

1062

206

1336

1281

1062

1003

4,"8

1028

514

121

I S3

424

0

103

1079

2364

329

643

Э77

626

104 1.

1003

83.6

l 1 42

1003

1079

49 о38

424

45 ст

i 653

133

257