Гелеобразующий тампонажный состав для закупоривания пластов

 

P < C A H < < iv909125

ИЗОБРЕТЕНИЯ к фетовском свидитальствю

Союз Советских

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 16.07.80 (2!) 2961990/22-03 с присоединением заявки ле (51)М. Кл.

Е 21 В 33l138

Государстмниый квинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 28. 02. 82. Ьнзллетень М 8 ие делам изебретеннХ и еткрытнХ (53) УДК 622. .245 42 (088.9) Дата опубликования описания 28.02.82

B.È. Крылов, О.Н. Мироненко, P.Ô. Уханов и С.С. Джангиров

l (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (7! ) Заявитель (54) ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИИ ТАМПОНАЖНЫЙ .СОСТАВ

ЙЛЯ ЗАКУПОРИВАНИЯ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к составам для тампонирования пластов с целью ликвидации осложнений в скважинах: поглощений или газопроявлений.

Известен гелеобразующий состав на основе гипана, глинистого раствора, СаС1 и воды. Его готовят смешением исходных компонентов в процессе закачки в скважину,1) .

Образование геля происходит в трубах и к тампонируемому горизонту состав подходит s виде геля. Это да.ет возможность хорошо кольматировать крупные каналы, но исключает из-за высоких вязкостей его проникновение. в мелкие поры. Кроме того, гель имеет слабую адгезию к стенкам тампонируемых каналов.

Известен также гелеобразующий тампонажный состав для закупорирования пластов, содержащий наполнитель, во" дорастворимый полимер - полиакриламид (ПАА), гелеобразователь - гекса2 резорциновую смолу с формальдегидом и воду. Смешение компонентов производится на дневной поверхности, прсле чего смесь закачивается в пласт и оставляется там в покое для образования геля 23.

Однако время образования этого со" става в зависимости от условий со" ставляет 24-72 ч. Это обстоятельство приводит к необходимости значительного простоя бурового оборудования и обслуживающих бригад, что связано со значительными дополнительными за" тратами. Кроме того, слишком большое время гелеобразования может быть: причиной неудачного тампонирования, так как состав может быть размыт пластовыми водами при наличии даже небольшой их циркуляции.

Цель изобретения - повышение тампонирующей способности за счет сокращения сроков гелеобразования в интервале положительных температур

0-150 С.

3 909

Указанная цель достигается тем, что состав дополнительно содержит регулятор гелеобраэования, а в качестве гелеобраэователя — комплексную систему, состоящую из хроматов, а именно: K>Cr 0, или NagCrO@, или (МНд) Cr От и добавки, а именно:

Na S 05, или Na>S O, или NH4CNS, или FeSO<, или гидроксиламин, или гидразин, или Na S при следующих соотношениях ингредиентов, вес.l:

Водорастворимый 1,0-15,0 полимер

Хроматы 0,1-3, О

Добавка 0,1-5,0

Наполнитель 0,1-60,0

Регулятор гелеобразования 0,01-1,0

Вода Остальное

В связи с тем, что предлагаемый гелеобраэующий состав имеет более высокую химическую активность, чем известный, то можно использовать в качестве водорастворимого полимера не только полиакриламид, но и другие акриловые полимеры, такие как метас, гипан, М-11, М-14, тампокрил, "Комета" и др., а также их смеси.

Для придания составу повышенной тампонирующей способности путем регулирования структурно-механических и эксплуатационных характеристик в качестве наполнителя он может содержать кордное волокно, резиновую крошку, ореховую скорлупу, шелуху семян риса, подсолнечника, а также песок, барит, гематит, пламилон и др., а также их смеси.

Для регулирования сроков гелеобразования в каждом конкретном варианте исполнения состав содержит регулятор сроков гелеобразования, представляющий собой добавки кислоты или щелочи.

Изменение сроков гелеобразования достигается за счет изменения рН.

Для ускорения реакции гелеобраэования необходимо использовать добавки кислот, а для замедления — добавки щелочей.

Пример 1 (опыт 7). Из концентрированных водных растворов приготовляют смесь ингредиентов, содержащую. 3: полиакриламид 1; бихромат аммония 0,1; гипосульфит натрия 0,1; наполнитель (резиновая крошка) 5;

125 4 регулятор гелеобразования (соляная кислота) 0,001 и воду 93,799.

Пример 2. Готовят также из концентрированных растворов смесь ингредиентов, содержащую, 1: полимер

"Комета" 15,0; хромат натрия 5,0; наполнитель (песок) 26,6; регулятор гелеобразования (аммиачный спирт) 0,4 и воду 50 (опыт 4).

Пример 3. Путем смешения концентрированных растворов ингредиентов и последующего утяжеления гематитом, готовят смесь, содержащую,1: полимер (гидролизованный полиметилметакрилат M-14) 5, бихромат калия

1,2; гидроксиламин солянокислый 1,О; наполнитель (гематит) 60; регулятор гелеобразования (замедлитель — аммиачный спирт) 1,О и воду 31,8 (опыт 6).

Соединенные компоненты тщательно перемешиваются, термостатируются до необходимой температуры и в консистометрах КЦ-5 и КЦ-3 определяются сроки

1О !

20 их гелеобразования.

В табл. 1 приведены составы с промежуточным содержанием ингредиентов.

А табл. 2 представлены данные о времени гелеобразования смесей при различных температурах.

Как видно из табл. 2, время гелеобразования состава изменяется в широких пределах, что позволяет для каждого конкретного случая использования подобрать необходимую рецептуру состава.

3S

Технико-экономическая эффективность разработанного состава по сравнению с известным определяется, в основном возможностью целенаправленного регулирования времени гелеобразования. Это позволяет, во-первых, увеличить вероятность ликвидации осложнения в условиях гидравлической активности пластового флюида, когда жидкий незагустевший состав может быть просто размыт, и во-вторых, сократить время простоя буровой, затрачиваемое на ожидание прохождения реакции. Экономический эффект, рассчитанный только по 2-й позиции, соSO ставляет на 1.-ую операцию 1367,6 руб.

Кроме того, целенаправленное регулирование структурно-механических и технологических свойств также позволит повысить вероятность ликвида ции осложнений.

I р» 1 ! l

1 t

1 m 1

1 с о

I CO I

l I

I, l

0 !

» л

Г Ъ

CO л

01 л ъО

СО

aD л о

0Ъ

1 Ъ л

1»»

СО о

«D о

Ю а

aD о л л л

CD о о о

Х ь х

«юй х ь

«! ся

О

Г X

Х ь

+ CQ

? О

Z Z х ь

° 3 х

Х ь

»!. х

X: ь .Ф

X:

ЗС еи

О х

О х о

«D 0

«D л

I»I о л

Са о с»!

CD л а о о о а р р

t5

Х э о

CL

Y о

Y о с о х

0 с

Ф з

К

m о

Ф о

С

CL о

K

t5 и о о

S! о

Э

1О о х о о

Ф

1:: о

I 1

1 1

1 1

1 I

1 tg I

I Y I

I m 1

1 m 1

1 1О 1 рР! О

I Cf I

1 л I!

» 1 l

Э 1 I

Г 1

4 Ъ о а

C) ъо

aD л о

1

U

Y о ах

S ! Э с4 ь

° Е

Ф ь и а 0 о а

Ю

С4 л

РО л о о

° л

ГП л»

С4

ОС4

Y. ь

С4

О

С4

М ь

Ф ъС

aD а о о л о

CD

1 Ъ о

CV о о дФ

CL

Э

X о с

Z а

Y о

X

ttt

3Щ

1- Х

Э t0 с о s

V ф

IЭ

-Ф

1 я

1 х сГ

«C cC

C C а

IK;

Z

m а о о

1- Э ! с а !

» 1О о а- Э э а а с л с

Э !

»

Z с о

Ф х

lQ 1

Ф 1

О

Э 1

C 1

1:1 1

tQ I

О! 1Ф t Э

l Е

Э О ! — l а х

I

I

I

1

l

1

1

1

1

1

1

1

I

I (О са л о

С0

cV 0 л л сч

I- Ф

X 36 а е о

LO I— л л о

00 о о г ь

С4

v Ч-! ь

»1- О х

Я л" ъо о л!

»! а

909125 о а л л о о а 0 о о

CV!

»

Y lo е о

Э Ф

С: I о о

° л а см с4 «!.

Л х

1ь ь

1 С4

О

Ñ4 О

Я о а а

Z ь4 "1 о а с4 С

Я 1 и -ь о

Y о с о

Э о

Е о ф го ь

С4

О О

° У- С4

X X л л

7 909

Т а б л и ц а 2 мин, 22

1. 7 300 35

2. 290 62

3. 260 38

4. 300 92

5 210 . 45

6.310

7. 220 41

8. 2

12

48

18

9. 1,0

3,0

10. 5,0

11. ) 300

120

Формула изобретения

Составитель В. Гришанов

ТехредЕ. Харитончик Корректор В. Бутяга

Редактор Л. Филь

Заказ 798/44

Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 1 (-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул..Проектная, 4

Опыт Время гелеобразования, при температуре, С

20 60 100 150

1. Гелеобразующий тампонажный состав для закупоривания . пластов, содержащий наполнитель, водорастворимый полимер, гелеобразователь и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения тампонирующей способности за счет сокращения сроков гелеобразования в интервале о положительных температур 0-150 С, он дополнительно содержит регулятор гелеобразования, а в качестве гелеобразователя состав содержит комп лексную систему, состоящую из хро125 8 матов, а именно: К С г О>, или

t4a Cã 04, или NH< ggCr 0> и добавки, а именно: Na yS, ÎS, или t4apS O>, или

NH4CNS, или FeSO+, или гидроксилами н, или гидра зи н, или Na

Водорастворимый полимер 1,0-15

Хроматы 0,1-3

Добавка 0,1-5

Наполнитель 0,1-60

Регулятор гелеобразования 0,О1-1,0

15 Вода Остальное

2. Состав по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве водорастворимого полимера он содержит полиакриламид; или метас, или гипан, 2о или тампокрил, или М-11, или М-14, или "Комета".

Состав по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения тампонирующей способности путем улучшения структурно"механических и эксплуатационных свойств, в качестве наполнителя он содержит кордное волокно, или резинову крошку, или барит, или песок, или асбест.

4. Состав, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве регулятора гелеобразования он содержит кислоту или щелочь.

Источники информации, 3s принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

14 382806, кл. Е 21 В 33/138, 1967

2. Иерстнев Н.M. и др. Предупреждение и ликвидация осложнений в бу40 рении. M., "Недра", 1979, с. 274277 (прототип).