Гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к гелеобразующим составам для изоляции водопритоков в нефтяные и газодобывающие скважины. Технический результат - повышение эффективности изоляции за счет повышения термостойкости образующегося геля во времени. Гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину, содержащий реагент Комета, гелеобразователь - ацетат хрома и воду, дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%: реагент Комета 7,0-8,0, ацетат хрома 0,077-0,110, неионогенное поверхностно-активное вещество 1,0-2,0, вода - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к гелеобразующим составам для изоляции водопритоков в нефтяные и газодобывающие скважины, а также может быть использовано для регулирования профилей приемистости в нагнетательных скважинах.

Известен гелеобразующий состав для ограничения водопритоков в скважину, содержащий реагент Комета, гелеобразователь - водорастворимую алифатическую эпоксидную смолу и воду [1].

Недостатком состава является его небольшая термостойкость во времени при взаимодействии с пластовой водой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину, содержащий реагент Комета, гелеобразователь - ацетат хрома и воду [2].

Недостатком известного состава является низкая термостойкость образующегося геля во времени при взаимодействии его с маломинерализованной пластовой водой, что приводит к уменьшению объема тампонирующей массы и, как следствие, к снижению длительности эффекта изоляции в результате прорыва воды к забою добывающих скважин.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности изоляции водопритоков в скважину за счет повышения термостойкости образующегося геля во времени при взаимодействии его с маломинерализованной пластовой водой и увеличения длительности эффекта изоляции.

Задача решается тем, что гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину, включающий реагент Комета, гелеобразователь и воду, дополнительно содержит неионогенное ПАВ при следующем соотношении компонентов, масс. %: Реагент Комета - 7,0-8,0 Ацетат хрома - 0,077-0,110 Неионогенное ПАВ - 1,0-2,0 Вода - Остальное Признаками изобретения "Гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину" являются: 1. Реагент Комета.

2. Гелеобразователь - ацетат хрома.

3. Вода.

4. Добавка.

5. В качестве добавки состав содержит неионогенное ПАВ.

6. Соотношение компонентов в составе, масс.%: Реагент Комета - 7,0-8,0 Ацетат хрома - 0,077-0,110 Неионогенное ПАВ - 1,0-2,0
Вода - Остальное
Признаки 1-3 являются общими с прототипом, признаки 4-6 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения
Для изоляции водопритоков в нефтяных и газодобывающих скважинах используют известные гелеобразующие составы, имеющие низкую термостойкость образующегося геля во времени при взаимодействии его с маломинерализованной пластовой водой.

В итоге уменьшается объем тампонирующей массы (геля) и снижается длительность эффекта изоляции в результате прорыва воды к забою скважин.

Для повышения эффективности изоляции водопритоков в скважину известный состав, включающий реагент Комета, гелеобразователь - ацетат хрома и воду, дополнительно содержит неионогенное ПАВ при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Реагент Комета - 7,0-8,0
Ацетат хрома - 0,077-0,110
Неионогенное ПАВ - 1,0-2,0
Вода - Остальное
Это приводит к повышению термостойкости образующегося геля во времени при взаимодействии с маломинерализованной пластовой водой и увеличению длительности эффекта изоляции.

Техническая характеристика используемых реагентов
1. Реагент Комета (ТУ 2458-019-25690359-99) представляет собой сополимер метакриловой кислоты и натриевой соли метакриловой кислоты, полученный методом растворной сополимеризации.

2. Ацетат хрома (ТУ 6-00204197-263-97 с изм. 1) представляет собой маловязкий 11%-ный водный раствор темно-зеленого цвета.

3. Неионогенное ПАВ - используются широко известные поверхностно-активные вещества: неонол (ТУ 38-103625-87), Синтамид-5 (ТУ 6-02-640-91), ОП-10 (ГОСТ 8433-81) и др.

Для выявления оптимальных соотношений компонентов были проведены опыты с конкретными составами, результаты которых приведены в таблице.

Примеры конкретных составов
Пример 1. Готовится 6%-ный раствор реагента Комета. Затем в полученном растворе последовательно растворяют расчетное количество неионогенного ПАВ (неонол) и ацетата хрома. Полученный состав термостатируется при 70^oС, время гелеобразования определяется визуально. Как видно из таблицы, при данном соотношении компонентов время гелеобразования данного состава составляет 170 мин. Навеску схватившегося геля помещают в лабораторный стакан, заливают маломинерализованной пластовой водой (плотность - 1,014 г/см³; минерализация - 23,75 г/л), соответствующей пластовой воде, характерной для многих месторождений Западной Сибири, и ставят в термостат при 70^oС. Через 60 сут пластовая вода сливается, и взвешивается навеска геля. Определяется процентное соотношение массы навески к первоначальной массе по формуле:

где m - масса навески геля через 60 сут, г; m₀ - начальная масса навески геля, г.

Из таблицы видно, что при данных соотношениях компонентов состава масса получаемого геля через 60 сут при 70^oС увеличивается, то есть он набухает (увеличивается в объеме) в маломинерализованной пластовой воде, но не превышает данные по прототипу.

Примеры 2-4 аналогичны примеру 1, только берутся соответственно 7%-ный, 8%-ный и 9%-ный растворы реагента Комета, а также различные ПАВ (неонол, ОП-10 и Синтамид-5 соответственно). Как видно из таблицы, при данных соотношениях компонентов состава масса получаемого геля через 60 сут при 70^oС увеличивается, то есть он набухает (увеличивается в объеме) в пластовой воде, что приводит к повышению эффекта изоляции по сравнению с прототипом.

Примеры 5-9 аналогичны примеру 3, при различных соотношениях ацетата хрома и ПАВ (в примерах 5-6 использовался неонол, 7 - ОП-10, 8-9 - Синтамид-5). Время гелеобразования при 70^oС и термостойкость (устойчивость геля в маломинерализованной пластовой воде при 70^oС через 60 сут) составов приведены в таблице.

Пример 10 (прототип). Готовится 8%-ный раствор реагента Комета. Затем в полученный раствор добавляют расчетное количество ацетата хрома. Полученный состав термостатируют при 70^oС, время гелеобразования при этом составляет 75 мин. Через 60 сут контактирования с маломинерализованной пластовой водой при 70^oС навеска полученного геля набухает на 360% от своей первоначальной массы (см. таблицу).

Как видно из таблицы, состав 1 не превосходит прототип по эффективности водоизоляции. Составы 4, 7 имеют слишком малое время гелеобразования, поэтому практическое их использование затруднительно и даже опасно, ввиду возможности получения прихвата подземного оборудования при проведении работ на скважине. Состав 6 обладает более низкой термостойкостью образовавшегося геля по сравнению с прототипом. Увеличение содержания ПАВ в составе свыше 2,0% не приводит к существенному повышению положительного результата (состав 9).

Из таблицы следует, что составы 2-3, 5, 8 обладают достаточным временем гелеобразования (т.е. таким, при котором состав остается текучим, чтобы успеть закачать его в пласт до начала гелеобразования) и более высокой термостойкостью образовавшегося геля во времени при взаимодействии его с маломинерализованной пластовой водой по сравнению с прототипом. Таким образом, пределы концентраций в заявляемом составе составляют: реагент Комета - 7,0-8,0%; ацетат хрома - 0,077-0,110%; неионогенный ПАВ - 1-2%; вода - остальное.

Наличие большего количества тампонирующего материала в заявляемом техническом решении по сравнению с прототипом через 60 сут постоянного воздействия на гели, маломинерализованной пластовой водой и температурой 70^oС позволяет сделать вывод о том, что длительность эффекта изоляции предлагаемым составом будет соответственно выше, чем прототипом.

Использование заявляемого изобретения позволит повысить эффективность работ по изоляции водопритоков в скважину за счет создания более надежной и долговременной блокады на путях продвижения маломинерализованной пластовой воды.

Источники информации
1. Патент РФ 1176063, МКИ Е 21 В 33/138, 1983.

2. Патент РФ 2071555, МКИ Е 21 В 43/22, 33/138, 1997, (прототип).

Формула изобретения

Гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину, содержащий реагент Комета, гелеобразователь -ацетат хрома и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Реагент Комета - 7,0-8,0
Ацетат хрома - 0,077-0,110
Неионогенное поверхностно-активное вещество - 1,0-2,0
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1