Полимерный тампонажный состав

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для изоляции зон поглощения и проведения ремонтно-изоляционных работ (РИР) в скважинах. Технический результат - улучшение прочностных характеристик тампонажного камня, расширение диапазона отверждения полимерного тампонажного состава и обеспечение его стабильности. Полимерный тампонажный состав включает карбамидоформальдегидную смолу и алюмохлорид и дополнительно ацетоноформальдегидную смолу, в соотношении карбамидоформальдегидной смолы к ацетоноформальдегидной смоле 1:0,07-1,3 соответственно, при следующем содержании компонентов, мас.%: карбамидоформальдегидная смола - 35,0-70,0; ацетоноформальдегидная смола - 5,0-45,0; алюмохлорид - 10,0-35,0. 1 табл.

 

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для изоляции зон поглощения и проведения ремонтно-изоляционных работ (РИР) в скважинах.

Известен полимерный тампонажный состав для изоляции зон поглощений и водопритоков в скважинах, содержащий мочевиноформальдегидную смолу, резольную фенолформальдегидную смолу и отвердитель. В качестве отвердителя используют хлорное железо [а.с. №989042, Е 21 В 33/138, Б.И. №2, 1983 г.].

Недостатками известного полимерного состава являются: хрупкость тампонажного камня, короткое время потери текучести смеси (1,5 минуты).

Наиболее близким к предлагаемому составу является полимерный тампонажный состав, включающий карбамидоформальдегидную смолу и алюмохлорид [а.с. №1763638, Е 21 В 33/138, Б.И. № 35, 1992 г.].

Известный состав имеет следующие недостатки: узкий диапазон отверждения (до 90 мин), низкие прочностные свойства и усадка образующегося камня. Входящая в состав карбамидоформальдегидная смола имеет короткий срок хранения (два месяца со дня изготовления, ГОСТ 14231-88).

Технической задачей предложения является повышение эффективности и качества изоляции зон поглощения и ремонтно-изоляционных работ за счет улучшения прочностных характеристик полимерного тампонажного камня, расширения диапазона отверждения полимерного тампонажного состава и повышения стабильности состава.

Задача решается известным полимерным тампонажным составом, включающим карбамидоформальдегидную смолу и алюмохлорид.

Новым является то, что он дополнительно содержит ацетоноформальдегидную смолу, в соотношении карбамидоформальдегидной смолы к ацетоноформальдегидной смоле соответственно 1:0,07-1,3 при следующем содержании компонентов мас.%:

карбамидоформальдегидная смола	35,0-70,0
ацетоноформальдегидная смола	5,0-45,0
алюмохлорид	10,0-35,0

Анализ патентной и научно-технической литературы позволил сделать вывод об отсутствии технических решений, содержащих существенные признаки заявленного состава, выполняющих аналогичную задачу, поэтому можно сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Применяемая карбамидоформальдегидная смола марки КФЖ представляет собой однородную белого цвета суспензию по ГОСТ 14231-88.

Ацетоноформальдегидная смола представляет собой однородную жидкость от светлого до коричневого цвета по ТУ 2228-006-48090685-2002, марка АЦФ-75.

Алюмохлорид представляет собой жидкость светло-желтого или сероватого цвета с зеленоватым оттенком плотностью 1,180-1,247 г/см³ с содержанием основного вещества в пересчете на AlCl₃ в пределах 200-300 г/л. Алюмохлорид обладает кислотными свойствами: рН товарного раствора алюмохлорида находится в пределах 0,8-2,0.

Алюмохлорид является отходом производства изопропилбензола и выпускается в соответствии с ТУ 38.102163-84.

Полимерный тампонажный состав готовят следующим образом.

Готовят смесь из карбамидоформальдегидной и ацетоноформальдегидной смол. Введение ацетоноформальдегидной смолы позволяет увеличить срок хранения смеси смол, следовательно, повысить стабильность состава. Затем при перемешивании добавляют отвердитель - алюмохлорид.

При смешивании этих смол происходит взаимодействие метилольных и аминных групп с образованием полимерной структуры, которая затем отверждается в присутствии алюмохлорида. Предлагаемый состав при соотношении карбамидоформальдегидной смолы к ацетоноформальдегидной смоле соответственно 1:0,07-1,3 при следующем содержании компонентов, мас.%:

карбамидоформальдегидная смола	35,0-70,0
ацетоноформальдегидная смола	5,0-45,0
алюмохлорид	10,0-35,0

позволяет улучшить прочностные характеристики полимерного тампонажного камня, расширить диапазон отверждения полимерного тампонажного состава и обеспечить стабильность полимерного тампонажного состава.

Время отверждения определяли визуально. Промежуток времени с момента приготовления полимерного тампонажного состава, через который исследуемая смесь начинает течь непрерывной струей с конца стеклянной палочки, после ее окунания в смесь, принята за время начала отверждения. Периодически наклоняя стаканы, фиксировали время, когда мениск исследуемой смеси перестает смещаться. Время отверждения смеси рассчитывали как среднюю арифметическую величину. Определенное таким образом время является временем конца отверждения испытуемой смеси.

Прочностные характеристики отвержденных образцов определяли по ГОСТ 26798.1-96.

Стабильность состава определяли по изменению технологических показателей во времени.

Ниже приведены примеры, подтверждающие возможность осуществления предложения в лабораторных условиях.

Пример 1.

Приготовили смесь смол в соотношении карбамидоформальдегидной смолы к ацетоноформальдегидной смоле соответственно 1:1 при следующем содержании компонентов, мас.%:

карбамидоформальдегидная смола	35,0
ацетоноформальдегидная смола	35,0

Для этого к карбамидоформальдегидной смоле добавили ацетоноформальдегидную смолу и перемешали. Половину приготовленной смеси отобрали для определения стабильности состава.

Ко второй половине приготовленной смеси смол прилили 30 мас.% алюмохлорида и перемешали. Время отверждения составило 3 часа 10 минут. Образующийся тампонажный камень в течение 7 суток проявлял пластичность, а через 7 суток прочность его составила 20,6 МПа.

Отобранная смесь смол не изменяла свои технологические показатели в течение 12 месяцев.

Примеры 2-7 производят аналогично примеру 1.

Соотношения компонентов в полимерном тампонажном составе, технологические параметры тампонажного раствора и камня предлагаемого состава и прототипа приведены в таблице 1.

Уменьшение массового содержания карбамидоформальдегидной смолы ниже 35% и увеличение содержания ацетоноформальдегидной смолы больше 45% ведет к излишнему увеличению времени отверждения состава, ухудшению технологических показателей. Увеличение массового содержания карбамидоформальдегидной смолы больше 70% ведет к ухудшению прочностных характеристик тампонажного камня с одновременным ухудшением стабильности состава.

Из таблицы видно, что предлагаемый полимерный тампонажный состав, включающий карбамидоформальдегидную смолу и ацетоноформальдегидную смолу в соотношении 1:0,07-1,3 и алюмохлорид при следующим содержании компонентов, мас.%:

карбамидоформальдегидная смола	35,0-70,0
ацетоноформальдегидная смола	5,0-45,0
алюмохлорид	10,0-35,0

позволяет повысить эффективность и качество изоляции зон поглощения, и ремонтно-изоляционных работ за счет улучшения прочностных характеристик полимерного тампонажного камня, расширения диапазона отверждения полимерного тампонажного состава и увеличения стабильности состава.

Полимерный тампонажный состав, включающий карбамидоформальдегидную смолу и алюмохлорид, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ацетоноформальдегидную смолу в соотношении карбамидоформальдегидной смолы к ацетоноформальдегидной смоле 1:0,07-1,3 соответственно, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидная смола	35,0-70,0
Ацетоноформальдегидная смола	5,0-45,0
Алюмохлорид	10,0-35,0