состав для изоляции водопритока в скважине

Классы МПК:E21B33/138 глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы 
C09K8/50 составы для глинизации стенок скважин, те составы для временного уплотнения стенок скважин
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-07-02
публикация патента:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в скважине. Состав для изоляции водопритока в скважине включает 17-59 мас.% реагента «Витам», 20-40 мас.% силиката натрия, 1-3 мас.% древесной муки и 20-40 мас.% 10%-ного раствора полиалюминия хлорида. Техническим результатом является повышение изолирующей способности состава за счет повышения устойчивости образующегося геля. 2 табл.

Формула изобретения

Состав для изоляции водопритока в скважине, включающий реагент «Витам», силикат натрия, древесную муку и структурообразователь, отличающийся тем, что в качестве структурообразователя он содержит 10%-ный раствор полиалюминия хлорида при следующих соотношениях компонентов, % масс.:

реагент «Витам» 17-59
силикат натрия 20-40
древесная мука 1-3
10%-ный раствор полиалюминия хлорида20-40

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в скважине.

Известен состав для изоляции водопритоков в скважину, включающий водный раствор силиката натрия, натрий кремнефтористый, триацетин и древесную муку (патент RU № 2244819, МПК E21B 43/32, опубл. 20.01.2005 г., Бюл. № 2) при следующем соотношении компонентов, масс.%:

водный раствор силиката натрия плотностью 1,36 г/см3 исостав для изоляции водопритока в скважине, патент № 2526039
силикатным модулем М=3,0 90,0-95,0
кремнефтористый натрий3,0-8,0
древесная мука1,0-4,0
триацетин1,0-4,0

Недостатком известного состава является то, что при его закачивании происходит осаждение нерастворившейся части кремнефтористого натрия в насосе цементировочного агрегата из-за малой растворимости данного реагента - 7,62 г/л (Большой энциклопедический словарь. Химия. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - С.362), поэтому требуется соблюдение технологии и точное дозирование компонентов состава. Остановка процесса закачивания состава для очистки забившегося насоса может привести к аварийной ситуации - отверждению состава в насосно-компрессорных трубах.

Наиболее близким аналогом является состав для изоляции вод в скважине (патент RU № 2354678, МПК C09K 8/487, опубл. 10.05.2009 г., Бюл. № 13), включающий сополимер метакрилата натрия и метакриловой кислоты (реагент «Витам») и глицидиловые производные 5,5-диметилгидантоина при следующих соотношениях компонентов, % масс.:

сополимер метакрилата натрия и метакриловой кислоты6-13
глицидиловые производные 5,5-диметилгидантоина 1,6-7,0
вода остальное

причем соотношение карбоксильных групп сополимера к эпоксидным группам указанных производных составляет от 1:1 до 1:0,5. При взаимодействии сополимера метакрилата натрия и глицидиловых производных 5,5-диметилгидантоина с пластовыми водами, содержащими ионы поливалентных металлов, образуется объемный гель.

Недостатком известного состава является то, что полученный гель в пресной воде со временем разрушается, поэтому обводненность нефти увеличивается, а межремонтный период работы скважины сокращается.

Технической задачей предложения является повышение изолирующей способности состава за счет повышения устойчивости образующегося геля.

Поставленная задача решается составом для изоляции водопритока в скважине, включающим реагент «Витам», силикат натрия, древесную муку и структурообразователь.

Новым является то, что в качестве структурообразователя он содержит 10%-ный раствор полиалюминия хлорида при следующих соотношениях компонентов, % масс.:

реагент «Витам» 17-59
силикат натрия 20-40
древесная мука 1-3
10%-ный раствор полиалюминия хлорида20-40

Реагенты, применяемые в заявляемом составе, представлены в таблице 1.

Таблица 1
Реагенты , применяемые в заявленном составе
Наименование реагентаНаименование ГОСТ или ТУВнешний вид
Стекло натриевое жидкое(силикат натрия) ГОСТ 13078-81Густая жидкость желтого или серого цвета без механических примесей и включений, видимых невооруженным глазом
Реагент «Витам»ТУ 2458-028-25690359-2007 с изм. № 1Вязкая, бесцветная или желтоватая жидкость
Древесная мука ГОСТ 16361-87Волокнистый, набухающий в воде природный материал, получаемый при механическом размельчении древесины
Полиалюминия хлорид (марки POLYPACS-30 LF)Протокол сертификационных испытаний ЗАО «ГИВ ПВ» № 166/11 от 26.02.2011 г.Порошок светло-желтого цвета

Оптимальная концентрация раствора полиалюминия хлорида - 10%, при использовании раствора такой концентрации образуется плотный гель, при использовании концентрации раствора полиалюминия хлорида менее 10% образуется неплотный гель, использование концентрации более 10% нецелесообразно, так как она незначительно влияет на плотность получаемого геля. Наличие в составе карбоксильных групп реагента «Витам» придает ему полимерный характер. Древесная мука, содержащаяся в составе, набухает при контактировании с водой и армирует гель по всему объему. Положительный результат от применения состава при ремонтно-изоляционных работах сохраняется еще продолжительное время за счет тампонирующего эффекта, создаваемого разбухшей в воде технической древесной мукой.

Состав для изоляции водопритока в скважине готовят следующим образом. Предварительно смешивают реагент «Витам» и силикат натрия, в результате чего образуется однородный нерасслаивающийся раствор. Для приготовления 10%-ного раствора полиалюминия хлорида на 900 л воды плотностью 1000 кг/м3 прибавляют 100 кг порошкообразного полиалюминия хлорида и перемешивают. К раствору реагента «Витам» и силиката натрия добавляют древесную муку и 10%-ный раствор полиалюминия хлорида, хорошо перемешивают, в результате чего образуется плотный гель, который блокирует приток воды в изолируемом интервале.

В лабораторных условиях состав готовят следующим образом. В стеклянный стакан объемом 200 мл наливают 54 г (27% масс.) реагента «Витам» и 80 г (40% масс.) силиката натрия, хорошо перемешивают. В полученный раствор добавляют 6 г (3% масс.) древесной муки и 60 г (30% масс.) 10%-ного раствора полиалюминия хлорида, при перемешивании состава образуется объемный гель (состав № 4, в таблице 2). Остальные составы готовят аналогично (табл.2).

Испытания водоизолирующей способности предлагаемого состава и состава по наиболее близкому аналогу проводили на моделях пласта длиной 30 см и внутренним диаметром 2,7 см, заполненных кварцевым песком фракции 0,2-0,3 мм. Модель пласта насыщали пластовой водой, после этого закачивали составы согласно предложению по рецептурам из табл.2 и оставляли на реагирование. Количество закачанного состава равнялось поровому объему модели пласта. Через 36 ч закачивали воду, определяли проницаемость по формуле Дарси и вычисляли коэффициент изоляции через 36 ч и 6 мес. Коэффициент изоляции характеризует степень закупоривания пор, снижение проницаемости модели и является мерой результативности изоляционных работ. Усредненные результаты модельных испытаний представлены в табл.2. Составы № № 2-6 показали лучшую изолирующую способность, поэтому они вошли в заявляемый диапазон.

Таблица 2
Результаты модельных испытаний предлагаемого состава и состава по наиболее близкому аналогу
Содержание реагентов в предлагаемом составеКоэффициент изоляции, %
Силикат натрия, % масс.Реагент

«Витам», % масс.
Древесная мука, % масс.10% раствор полиалюминия хлорида, % масс. Через 36 чЧерез 6 мес
Состав по заявленному способу
110 69,50,5 2090 78
2 2059 120 9690
330 432 2598 91
4 4027 330 10094
520 373 40100 93
6 4017 340 9792
740 104 4692 84
8 4540 510 9485
Состав по наиболее близкому аналогу
Реагент «Витам», % масс. Азотсодержащая эпоксидная смола, % масс. Вода, % масс. Соотношение карбоксильных и эпоксигрупп, моль Соотношение карбоксильных и аминогрупп, моль Коэффициент изоляции, %
Через 36 чЧерез 6 мес
102,7 87,31:0,5 1:0,00259580
13 7,080,0 1:11:0,005 10083

Из представленных результатов видно, что коэффициент изоляции предлагаемого состава через 36 ч составил 96-100%, через 6 мес - 90-94%, а у наиболее близкого аналога соответственно 95-100%, через 6 мес - 80-83%, что свидетельствует о лучшей изолирующей способности предлагаемого состава и устойчивости полученного геля.

Таким образом, при использовании предлагаемого состава для изоляции водопритока в скважине образуется объемный гель с высокой изолирующей способностью и устойчивостью.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2526039

patent-2526039.pdf

Класс E21B33/138 глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы 

селективный состав для ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах -  патент 2529080 (27.09.2014)
состав для изоляции притока воды в добывающие нефтяные скважины -  патент 2527996 (10.09.2014)
улучшенные способы размещения и отклонения текучих сред в подземных пластах -  патент 2527988 (10.09.2014)
состав для ликвидации перетоков флюидов за эксплуатационными колоннами в нефтегазовых скважинах -  патент 2527443 (27.08.2014)
способ разработки залежей высоковязких нефтей или битумов при тепловом воздействии -  патент 2527051 (27.08.2014)
способ изоляции водопроявляющих пластов при строительстве скважины -  патент 2526061 (20.08.2014)
способ ограничения водопритока в скважину -  патент 2525079 (10.08.2014)
гипсомагнезиальный тампонажный раствор -  патент 2524774 (10.08.2014)
тампонажный облегченный серосодержащий раствор -  патент 2524771 (10.08.2014)
полимерный состав для внутрипластовой водоизоляции -  патент 2524738 (10.08.2014)

Класс C09K8/50 составы для глинизации стенок скважин, те составы для временного уплотнения стенок скважин

состав для ликвидации перетоков флюидов за эксплуатационными колоннами в нефтегазовых скважинах -  патент 2527443 (27.08.2014)
армированные эластомеры -  патент 2520794 (27.06.2014)
способ использования вязкоупругих поверхностно-активных веществ -  патент 2507232 (20.02.2014)
изоляционный раствор и способ изоляции притока пластового флюида или газа -  патент 2495902 (20.10.2013)
способ изоляции зон водопритока в скважине -  патент 2494229 (27.09.2013)
способ приготовления состава для изоляции зон поглощений в скважине -  патент 2494228 (27.09.2013)
способ ограничения водопритока в скважину -  патент 2494225 (27.09.2013)
способ изоляции зоны осложнения в скважине с карбонатными коллекторами -  патент 2494224 (27.09.2013)
способ получения акрилового реагента для ограничения притока вод в нефтяную скважину -  патент 2485158 (20.06.2013)
состав для изоляции водопритока и поглощающих зон в скважине и способ его применения -  патент 2483093 (27.05.2013)
Наверх