Состав для изоляции водопритока в нефтяных скважинах

 

Сущность изобретения: состав содержит в мас.ч.: синтетический пластицированный изопреновый каучук (СПИК) 100, керосин или нефрас-сольвент нефтяной тяжелый 900-4900, серу техническую 1-4, окись цинка 1-4, диэтилдитиокарбомат натрия (ДЭДТК) 1-4, каптакс-2-меркаптобензтиазол 1-4. СПИК растворяют в керосине или нефрасе. В полученный раствор добавляют серу, окись цинка, ДЭДТК и каптакс. Тщательно перемешивают до гомогенного состояния. Краткая характеристика состава: улучшаются эксплуатационные характеристики за счет расширения температурного интервала его использования и снижения исходной вязкости. 1 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для изоляции притока пластовых вод в нефтяных скважинах, например при проведении ремонтно-изоляционных работ.

Известен состав для изоляции пласта в скважине [1] содержащий мочевино-формальдегидную смолу, диметилсилоксановый каучук, щавелевую кислоту, кварцевый песок и окись бора. Недостатком этого состава является его высокая исходная вязкость. Кроме того данный каучук дефицитен.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является герметизирующий состав для нефтяных и газовых скважин [2] содержащий изопреновый каучук, дизельное топливо, серу техническую, дифенилгуанидин и наполнитель.

Недостатком этого состава является ограниченный температурный интервал его использования (100-140^oC) и высокая вязкость исходного состава (до 4000 спз), что создает большие трудности при его закачке.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик состава путем расширения температурного интервала его использования и снижения исходной вязкости.

Поставленная изобретением цель достигается тем, что, состав для изоляции водопритока в нефтяных скважинах, включающий зопреновый каучук, растворитель и сшивающий агент серу техническую, содержит пластицированный изопреновый каучук, в качестве растворителя нефрас или керосин, а в качестве сшивающего агента дополнительно содержит оксид цинка, диэтилдитиокарбамат натрия и каптакс при следующем соотношении компонентов, мас.ч: синтетический пластицированный изопреновый каучук 100 растворитель (керосин или нефрас-сольвент нефтяной тяжелый) 900-4900 сера техническая 1-4 окись цинка 1-4 диэтилдитиокарбамат (ДЭДТК) натрия 1-4 каптакс-2-меркаптобензтиазол 1-4 Пластицированный изопреновый каучук получают обработкой на вальцах при температуре 20^oC с минимальным зазором 1 мм. Пластикацию можно осуществлять также и в червячном или роторном смесителях. Все виды пластикации приводят к уменьшению молекулярной массы каучука и снижению вязкости растворов, однако в заводских условиях наиболее целесообразно осуществлять процесс на вальцах, где степень деструкции удобно регулировать временем обработки.

В составе возможно использование как каучука СКИ-3, так и отходов, образующихся в результате нарушений технологического режима производства (ГОСТ 14925-79) Растворитель: нефрас ТУ 38101809-80, керосин ОСТ 38.01407-86 Компоненты сшивающего агента: сера техническая ГОСТ 127-76, окись цинка ГОСТ 482-77, ДЭДТК ТУ 6-14-580-70, каптакс ГОСТ 739-74.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый состав содержит пластицированный изопреновый каучук, в качестве растворителя вместо дизельного топлива нефрас или керосин, а в качестве сшивателя вместо дифенилгуанидина ДЭДТК-Na, окись цинка и каптакс, что говорит о соответствии изобретения критерию "новизна".

Анализ известных технических решений в данной области показал, что такое количественное и качественное сочетание компонентов в предлагаемом составе придает ему новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

Приводим конкретные примеры приготовления состава:
Пример 1. 100 г изопренового пластицированного каучука растворяют при температуре 20^oC и перемешивании в 1578 г нефраса в течение 3-6 часов до полного растворения каучука. В полученный раствор добавляют серы технической, 2 г окиси цинка, 2 г ДЭДТК и 2 г каптакса (смесь N 3) Смесь тщательно перемешивают до гомогенного состояния.

Смеси по примерам 1.2.4-19 готовят аналогично примеру 3.

Определяют вязкость при 20^oC с помощью капиллярного вискозиметра ВПЖ-2 согласно ГОСТу 33-82.

Для определения времени сшивки смесь выдерживают при различных пластовых температурах (50^oC и выше) до получения резиноподобной эластичной структуры.

Время сшивки состава регулируют соотношением компонентов и определяют с учетом времени его закачки и продавки в пласт экспериментально при вышеуказанных температурах. Физико-химические характеристики и время сшивки составов приведены в таблице.

Пример 19. Аналогично проведены испытания состава по прототипу при температуре 70^oC.

Пример 20. Испытания состава по прототипу проводят по методике прототипа.

Как видно из таблицы наиболее технологичными являются составы, содержащие на 100 мас.ч. каучука 900-4900 мас.ч. нефраса или керосина и по 1-4 мас.ч. компонентов сшивающего агента. Исходная вязкость составов значительно ниже (в 30-50 раз) исходной вязкости состава по прототипу, они сшиваются при более низких температурах, время их сшивки (5-8 часов) удовлетворяет технологическому режиму закачки состава в пласт.

Увеличение массовой доли каучука и компонентов сшивающего агента (п.I и II) в составе приводит к значительному повышению исходной вязкости состава, а при снижении массовой доли каучука и сшивающего агента (п.п. 4-10, 13) не образуется сшитая структура.

Заявляемый состав по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:
позволяет снизить объем применения дорогостоящего изопренового каучука за счет снижения его содержания в составе;
изоляционные и ремонтные работы можно проводить на различных месторождениях за счет расширения температурного диапазона его применения;
дает возможность закачивать большие объемы состава за счет снижения исходной вязкости, что повысит надежность обработок.

Формула изобретения

Состав для изоляции водопритока скважины, включающий синтетический изопреновый каучук, углеводородный растворитель и серу техническую, отличающийся тем, что он содержит дополнительно окись цинка, диэтилдитиокарбамат натрия и каптакс-2-меркаптобензтиазол, в качестве синтетического изопренового каучука синтетический пластицированный изопреновый каучук, а в качестве углеводородного растворителя керосин или нефрас-сольвент нефтяной тяжелый при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Синтетический пластицированный изопреновый каучук 100
Керосин или нефрас-сольвент нефтяной тяжелый 900 4900
Сера техническая 1 4
Окись цинка 1 4
Диэтилдитиокарбамат натрия 1 4
Каптакс-2-меркаптобензтиазол 1 4

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2