Способ приготовления состава для ликвидации заколонных перетоков в скважине


 


Владельцы патента RU 2546684:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам приготовления составов для ликвидации заколонных перетоков в скважине. Технический результат - повышение технологичности и эффективности ликвидации заколонных перетоков в скважине за счет увеличения прочности и расширения диапазона времени отверждения состава на основе микроцемента. В способе приготовления состава для ликвидации заколонных перетоков в скважине, включающем перемешивание микроцемента и добавок, в качестве микроцемента используют тампонажный портландцемент с удельной поверхностью 800 или 900 м2/кг, в качестве добавок для приготовления состава используют водорастворимый полимер акриламида, сополимер виниламида и n-винилового лактама, олефинсульфонат и полиэтиленгликоль при водоцементном отношении 0,75-1,2, предварительно готовят жидкость затворения микроцемента растворением в воде при перемешивании перечисленных добавок, затем в полученную жидкость затворения добавляют микроцемент при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: тампонажный портландцемент с удельной поверхностью 800 или 900 м2/кг 100, водорастворимый полимер акриламида 0,01-0,02, сополимер виниламида и n-винилового лактама 1,0-2,5, олефинсульфонат 0,01-1,0, полиэтиленгликоль 0,05-0,15, вода 75-120. 1 табл.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для ликвидации заколонных перетоков в скважине.

Известен способ приготовления изолирующего состава (патент RU №2501935, МПК Е21В 29/10, опубл. 20.12.2013, Бюл. №35), в котором микроцемент смешивают с пресной водой плотностью 1000 кг/м при массовом соотношении 2:3 соответственно.

Недостатком известного способа является быстрое отверждение состава, что может вызвать технологические затруднения при приготовлении изолирующего состава и проведении изоляционных работ.

Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления состава на основе микроцемента с использованием добавки - пластификатора Glenium-51 (Сторчак В.А., Мелехин А.А. Разработка составов тампонажных смесей на основе микроцементов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2011. - №8. - С. 51-53).

Недостатком известного способа приготовления состава является короткое время отверждения состава - 2,5 ч, что может привести к его преждевременному отверждению, вследствие чего создается риск аварийности при проведении ремонтно-изоляционных работ в скважине.

Технической задачей изобретения является повышение технологичности и эффективности ликвидации заколонных перетоков в скважине за счет увеличения прочности и расширения диапазона времени отверждения состава на основе микроцемента.

Техническая задача решается способом приготовления состава для ликвидации заколонных перетоков в скважине, включающим перемешивание микроцемента и добавок.

Новым является то, что в качестве микроцемента используют тампонажный портландцемент с удельной поверхностью 800 или 900 м2/кг, в качестве добавок для приготовления состава используют водорастворимый полимер акриламида, сополимер виниламида и n-винилового лактама, олефинсульфонат и полиэтиленгликоль при водоцементном отношении 0,75-1,2, предварительно готовят жидкость затворения микроцемента растворением в воде при перемешивании перечисленных добавок, затем в полученную жидкость затворения добавляют микроцемент при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.:

тампонажный портландцемент с удельной
поверхностью800 или 900 м2/кг 100
водорастворимый полимер акриламида 0,01-0,02
сополимер виниламида и n-винилового лактама 1,0-2,5
олефинсульфонат 0,01-1,0
полиэтиленгликоль 0,05-0,15
вода 75-120

Ниже представлены реагенты, применяемые в заявляемом способе:

- в качестве микроцемента используют портландцемент тампонажный по ГОСТ 1581-96, дополнительно тонко молотый, с удельной поверхностью 800 или 900 м2/кг;

- в качестве противоосадочного реагента используют водорастворимый полимер акриламида (C3H5NO))n молекулярной массы 5,5·105 с насыпной плотностью 910 кг/м3, устойчивый к высокой температуре (21-121°C), мелкодисперсный порошок светло-коричневого цвета. Позволяет получить однородную структуру состава и предотвращает осаждение микроцемента за счет увеличения вязкости и придания раствору седиментационной устойчивости;

- в качестве понизителя водоотдачи используют сополимер виниламида и n-винилового лактама, быстрорастворимый порошок белого цвета. Содержание сухого остатка - 90-99%. Показатель активности ионов водорода 1%-ного водного раствора pH 6,5. Увеличивает прочность цементного камня при сжатии;

- в качестве пластификатора используют олефинсульфонат - продукт конденсации сульфоната и ароматического углеводорода, мелкодисперсный порошок коричневого цвета. Насыпная плотность - 1360 кг/м3. Добавляется в состав с целью улучшения его реологических характеристик;

- в качестве пеногасителя используют полиэтиленгликоль, бесцветная жидкость с легким запахом, без содержания спирта. Содержание гидроксид-иона - 28 мг/г. Вязкость при 20°C - в пределах 450-550 мм2/с. Плотность - 1000 кг/м3. Предотвращает образование пузырьков, разрушает и удаляет образовавшиеся пузырьки воздуха.

Известно, что у тампонажного портландцемента с удельной поверхностью 800 или 900 м2/кг реакции взаимодействия с водой протекают быстрее, чем у тампонажного цемента. Для применения состава на основе тампонажного портландцемента в ремонтно-изоляционных работах необходимо увеличивать сроки его схватывания, что может негативно сказаться на прочностных характеристиках отвержденного цементного камня.

Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что по предлагаемому способу готовят состав для ликвидации заколонных перетоков в скважине, который включает добавки, позволяющие увеличивать сроки его схватывания, а также регулировать такие качества раствора тампонажного портландцемента, как водоотдача, растекаемость, плотность и время отверждения при сохранении прочностных характеристик отвержденного цементного камня. Состав по предлагаемому способу готовится непосредственно на скважине, легко закачивается в зону нарушения, имеет достаточное для закачивания время отверждения и необходимые свойства отвержденного камня. Благодаря малому размеру цементных частиц состав проникает в микротрещины пород и малопроницаемые пласты.

Технологические и прочностные характеристики приготавливаемого состава по предлагаемому способу исследовали в лабораторных условиях по стандартным методикам, результаты исследований представлены в таблице. В стакане объемом 3 л приготовили жидкость затворения тампонажного портландцемента: в 1600 г воды для водоцементного отношения (В/Ц) 1 при механическом перемешивании в течение 30 мин растворяли 0,32 г (0,02 мас. ч.) водорастворимого полимера акриламида, далее добавляли 32 г (1,5 мас. ч.) сополимера виниламида и n-винилового лактама и перемешивали еще в течение 30 мин до полного растворения. К полученному раствору добавляли 1,6 г (0,1 мас. ч.) полиэтиленгликоля и 14,4 г (0,9 мас. ч.) олефинсульфоната и перемешивали в течение 15 мин. После растворения перечисленных добавок в жидкость затворения добавляли 1600 г (100 мас. ч.) тампонажного портландцемента и перемешивали в течение 30 мин (опыт №1, таблица). Определяли плотность, растекаемость, водоотдачу, время отверждения и прочность на сжатие через 7 суток, результаты испытаний представлены в таблице. Прочность на сжатие через 7 суток у состава по предлагаемому способу выше: при В/Ц=0,75-1,2 находится в пределах 10,2-24,04 МПа, тогда как у наиболее близкого аналога при В/Ц=0,7-1 находится в пределах 8-17 МПа (без олефинсульфоната) и 6-12 МПа (с олефинсульфонатом). Тампонажный портландцемент в заявленном способе имеет удельную поверхность 800 или 900 м2/кг, тогда как наиболее близкий аналог - 650 м2/кг. Это свидетельствует о меньшем размере частиц тампонажного портландцемента в заявленном способе, а также его лучшей проникающей способности по сравнению с наиболее близким аналогом. Благодаря очень мелким частицам тампонажного портландцемента состав по заявленному способу проникает в микротрещины твердых пород и мелкозернистых грунтов, обеспечивая водонепроницаемость, прочность и долговечность, что повышает его изолирующую способность и, соответственно, эффективность. Время отверждения полученного состава в два раза больше, чем у наиболее близкого аналога, что повышает технологичность предлагаемого способа.

На основании полученных результатов оптимальными являются опыты №1-2, 5-7 с В/Ц в пределах 0,75-1,2, которые показали растекаемость, при которой составы хорошо прокачиваются по насосно-компрессорным трубам (НКТ), имеют оптимальное время отверждения и хорошие прочностные характеристики. В опыте №3 растекаемость состава больше 250 мм и он дает усадку при отверждении. Опыты №4 и №8 показали растекаемость, не позволяющую прокачивать составы по НКТ - 160 и 170 мм соответственно, поэтому эти составы были исключены из оптимального диапазона.

На основании полученных результатов был выбран состав с оптимальным интервалом содержания добавок, при котором он имеет необходимые технологические характеристики при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.:

тампонажный портландцемент с удельной
поверхностью 800 или 900 м2/кг 100
водорастворимый полимер акриламида 0,01 -0,02
сополимер виниламида и n-винилового лактама 1,0-2,5
олефинсульфонат 0,01-1,0
полиэтиленгликоль 0,05-0,15
вода 75-120.

Пример осуществления предлагаемого способа (опыт №1, таблица). Предлагаемый способ применили для ликвидации заколонного перетока на скважине с текущим забоем 1781,6 м и интервалом перфорации 1758,8-1760,8; 1761,8-1762,4; 1768-1769 м. Разбуриваемый пакер спустили на НКТ и посадили на глубину 1766 м. Загрузили в бункер агрегата УНБ-125×50 СО 2,7 т тампонажного портландцемента (100 мас. ч.). В смесительную емкость УНБ-125×50 СО набрали 2,7 м3 (100 мас. ч.) воды. В воду при постоянной циркуляции добавили постепенно небольшими порциями 0,54 кг (0,02 мас. ч.) водорастворимый полимер акриламида, после его растворения небольшими порциями добавили 40,5 кг (1,5 мас. ч.) сополимера виниламида и n-винилового лактама, после его растворения постепенно небольшими порциями добавили 24,3 кг (0,9 мас. ч.) олефинсульфоната, перемешивали 10 мин, затем постепенно небольшими порциями добавили 2,7 кг (0,1 мас. ч.) полиэтиленгликоля и мешали до полного растворения. В приготовленную в смесительной емкости УНБ-125×50 СО жидкость затворения постепенно подавали из бункера 2,7 т (100 мас. ч.) тампонажного портландцемента и перемешивали до выравнивания плотности. Объем полученного состава на основе тампонажного портландцемента составил 3,50 м3 с плотностью 1600 кг/м3. Закачали в НКТ 3,50 м3 полученного состава, 1,0 м3 воды, 4,1 м3 технологической жидкости. Подняли посадочное устройство пакера на глубину 1764 м. С расхаживанием инструмента при подъеме провели контрольную обратную промывку раствора тампонажного портландцемента до чистой воды в объеме 8,0 м3. Подняли посадочное устройство пакера на 73 мм НКТ из скважины. Оставили скважину для отверждения раствора тампонажного портландцемента в течение 48 ч. Далее скважину освоили и пустили в эксплуатацию. В результате проведенных работ обводненность скважины снизилась на 30%. Остальные примеры осуществляются аналогично и приведены в таблице.

Таким образом, предложение обеспечивает повышение технологичности и эффективности ликвидации заколонных перетоков в скважине за счет увеличения прочности и расширения диапазона времени отверждения состава на основе тампонажного портландцемента.

Способ приготовления состава для ликвидации заколонных перетоков в скважине, включающий перемешивание микроцемента и добавок, отличающийся тем, что в качестве микроцемента используют тампонажный портландцемент с удельной поверхностью 800 или 900 м2/кг, в качестве добавок для приготовления состава используют водорастворимый полимер акриламида, сополимер виниламида и n-винилового лактама, олефинсульфонат и полиэтиленгликоль при водоцементном отношении 0,75-1,2, предварительно готовят жидкость затворения микроцемента растворением в воде при перемешивании перечисленных добавок, затем в полученную жидкость затворения добавляют микроцемент при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.:

тампонажный портландцемент с удельной
поверхностью 800 или 900 м2/кг 100
водорастворимый полимер акриламида 0,01-0,02
сополимер виниламида и n-винилового лактама 1,0-2,5
олефинсульфонат 0,01-1,0
полиэтиленгликоль 0,05-0,15
вода 75-120



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции водопритока в скважину с применением кремнийорганических соединений, может использоваться для изоляции водопритока в добывающих скважинах и регулирования профиля приемистости нагнетательных скважин.

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции зон водопритока в скважине. Способ изоляции зон водопритока в скважине включает спуск в эксплуатационную колонну на насосно-компрессорных трубах (НКТ) перфорированного патрубка.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам ограничения водопритока в добывающих и выравниванию профиля приемистости в нагнетательных нефтяных скважинах.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке неоднородного нефтяного месторождения. Технический результат - увеличение охвата неоднородного месторождения воздействием, снижение обводненности добываемой продукции, выравнивание проницаемости месторождения, повышение коэффициента конечной нефтеотдачи.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для изоляции водопритоков в горизонтальных стволах добывающих скважин. Способ включает в себя спуск гибкой трубы колтюбинговой установки, заполнение скважины блокирующей жидкостью в интервале от забоя до нижней части ближнего к забою интервала водопритока.
Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области цементирования зон водопритока в скважинах. Способ цементирования зон водопритока скважин включает спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), установку открытого конца НКТ выше зоны водопритока.

Изобретение относится к нефтедобыче. Технический результат - снижение обводненности продукции скважины на 20-70% и увеличение дебита нефти в 1,5-2 раза.
Изобретение относится к тампонажным материалам, используемым при цементировании нефтяных и газовых скважин, преимущественно к специальным вяжущим веществам для крепления паронагнетательных скважин.

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин. Тампонажный состав для цементирования скважин с низким пластовым давлением включает 60,5-63,7 мас.% портландцемента, 0,61-1,53 мас.% соли алюминия.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам производства ремонтно-изоляционных работ в скважине, и предназначено для герметизации эксплуатационной колонны.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений. Состав содержит поверхностно-активное вещество на основе полимера окиси этилена - реагент ИТПС 806 марка Б 0,1-5,0 мас.% и смесь алифатических и ароматических углеводородов в виде реагента ИТПС 010 марка А - остальное.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - повышение приемистости нагнетательных скважин и интенсификации притока флюида из продуктивного пласта с карбонатными коллекторами за счет замедления скорости реакции кислоты с породой пласта, уменьшения интенсивности кислотной коррозии, предотвращения выпадения вторичных осадков и образования эмульсии и обеспечения моющего действия состава.

Изобретение относится к области строительства скважин, в частности к рецептурам тампонажных материалов, используемых для цементирования обсадных колонн в условиях нормальных и пониженных температур при наличии неинтенсивно поглощающих горизонтов и водоносных пластов.

Настоящее изобретение относится к эксплуатации углеводородсодержащих пластов или нагнетательных скважин. Способ для обработки подземных углеводородсодержащих пластов включает: a) обеспечение композицией, включающей инициатор загустевания, изменяющий pH, и полимер, способный гидратироваться в определенной области pH; b) закачивание композиции со значением pH, находящимся за пределами указанной области pH; с) активизацию действия инициатора загустевания pH для смещения pH композиции в указанную область его значений и d) обеспечение возможности увеличения вязкости композиции и формирования пробки.

Настоящее изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к добыче нефти из подземных нефтяных месторождений. Технический результат - повышение эффективности добычи нефти за счет выравнивания приемистости подземных неоднородных формирований со значительными температурными градиентами.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции водопритока в скважину с применением кремнийорганических соединений, может использоваться для изоляции водопритока в добывающих скважинах и регулирования профиля приемистости нагнетательных скважин.
Изобретения относятся к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - создание состава для кислотной обработки, обладающего низкой скоростью коррозии при пластовых температурах, значительное увеличение эффективности кислотной обработки.

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к составам для временного блокирования продуктивного пласта на водной основе, и может быть использовано при капитальном ремонте скважин в условиях аномально низких пластовых давлений и высокой дренированности продуктивных пластов.
Изобретение относится к области строительства и ремонта нефтегазовых скважин, а именно к тампонажным изоляционным составам. Технический результат заключается в повышении степени изолирующих свойств предлагаемого состава при изоляции интервалов поглощения скважинных жидкостей в пористых, кавернозных, трещиноватых породах, с раскрытием проводящих каналов от 1 мм до 10 мм, за счет пониженной плотности и высокой тиксотропии состава, а также за счет образования неразмываемого и непроницаемого цементного камня с высокими адгезионными свойствами к породе и повышенными прочностными характеристиками.
Изобретение относится к тампонажным материалам, используемым при цементировании нефтяных и газовых скважин, преимущественно к специальным цементам для крепления скважин, вскрывших соленосные отложения, представленные в основном солями магния.

Изобретения относятся к нефтегазовой промышленности. Технический результат - придание кислотному составу минимальной начальной вязкости при минимальном влиянии на реологическое поведение кислотного состава при истощении кислоты. Кислотный состав с изменяющейся вязкостью для обработки продуктивного пласта содержит композицию в виде поверхностно-активного вещества ПАВ1 амидоаминоксида общей формулы:, где R1 - неразветвленная или разветвленная цепь насыщенной или ненасыщенной алифатической группы с числом атомов углерода от приблизительно 7 до приблизительно 30; R2 - неразветвленная или разветвленная цепь насыщенной или ненасыщенной двухвалентной алкиленовой группы с числом атомов углерода от 2 до 6; R3 и R4 - одинаковые или различные, представляют собой алкил или гидроксиалкил с числом атомов углерода от 1 до приблизительно 4, или R3 и R4, вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют гетероцикл, содержащий до шести членов; R5 - водород, или алкильная, или гидроксиалкильная группа с числом атомов углерода от 1 до 4, и ПАВ2 - аминоксида общей формулы:, где R3 и R4 - одинаковые или различные, представляют собой алкил или гидроксиалкил с числом атомов углерода от 1 до приблизительно 4, или R3 и R4, вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образуют гетероцикл, содержащий до шести членов; R6 - кокоалкил-фракция остатков жирных кислот (C10-C16), при этом ПАВ2 используют в композиции с ПАВ1 при массовом соотношении (в пересчете на действующее вещество для обоих ПАВ) как 1:(3,3-20) соответственно, при содержании в кислотном составе указанной композиции из ПАВ2 и ПАВ1 1-2 мас.% и раствора соляной кислоты (в пересчете на HCl) 6-14 мас.% на общую массу состава. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр., 4 ил.
Наверх