состав для блокирования водоносных пластов

Формула изобретения

Состав для блокирования водоносных пластов, включающий полимер акрилового ряда, силикат натрия, регулятор гелеобразования, наполнитель и воду, отличающийся тем, что в качестве наполнителя он содержит крошку пористого упругоэластичного материала и мелкодисперсный аэрогель при объемном соотношении 1 5 1 50.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к составам блокирования или ограничения водопритоков в скважины и зон поглощения как в терригенных, так и в карбонатных коллекторах, и для выравнивания профиля приемистости в нагнетательных скважинах.

Известны водоизолирующие составы для ограничения водопритоков в скважины, содержащие в качестве наполнителя резиновую крошку [1 и 2].

Наиболее близким из аналогов является состав для блокирования водоносных пластов, содержащий, мас.%: силикат натрия 1,0-7,0, высокомолекулярные водорастворимые производные целлюлозы 3,0-15,0; сульфокислота 0,1-2,0; бихромат или хромат 0,2-4,0; наполнитель (ОПИЛКИ) 1,0-5,0 [3].

Недостатки составов заключаются в том, что резиновая крошка обладает недостаточной упругостью, со временем резина подвержена процессу "старения" в агрессивной (пластовой) среде. Резина в пластовых условиях становится хрупкой и разрушается. Указанные физико-механические свойства этого наполнителя приводят к механическому нарушению изоляционного экрана и, как результат, прорыву пластовых вод.

Особое низкое качество изоляционных работ будет проявляться в кавернозных и трещиноватых породах, так как при эксплуатации будет происходить выдавливание состава. По этой причине продолжительность эффективной работы изоляционных составов составляет 3-5 мес.

Цель изобретения - повышение эффективности изоляции водопритоков в скважины.

Цель достигается тем, что состав для блокирования водоносных пластов, включающий водорастворимый полимер акрилового ряда, силикат натрия, регулятор гелеобразования, наполнитель и воду, в качестве наполнителя он содержит крошку пористого упругоэластичного материала и мелкодисперсный аэрогель при объемном соотношении 1:5 - 1: 50.

Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличающимися признаками в заявляемом составе, то есть в соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

В качестве пористого упругоэластичного материала использовали крошку пенорезины, крошку пенополиуретана, крошку пенополиэтилена, крошку пенополистирола, пенополивинилхлорида и другие.

В качестве мелкодисперсной добавки использовали аэрогель, прокаленный негидрофобный, получаемый смешением жидкого стекла и серной кислоты. Аэрогель - белый с синеватым оттенком порошок, не горюч, не взрывоопасен. Массовая доля фракции до 0,310 мм в аэрогеле составляет 96-98%. Насыпная доля влаги составляет 0,2-0,55%. Массовая доля органических соединений в аэрогеле (в расчете на углерод) - не более 0,33%.

Для приготовления составов использовались следующие вещества:

1. Жидкое стекло (ГОСТ 13078-81);

2. Гипан - гидролизованный полиакриламид (ТУ 6-01-166-77, ТУ 801-166-74);

3. Гелеобразный ПАА (ТУ 6-11-1049-76);

4. Кислота соляная (ТУ 6-01-714-77);

5. Аэрогель прокаленный негидрофобный (ТУ 38.10.219-87);

6. Крошка пенорезины, крошка пенополиуретана, пенополистирола и другие.

Составы готовят путем смешения исходных материалов в определенном соотношении.

Эффективность предлагаемого состава исследовали в лабораторных условиях путем расчета закупоривающего эффекта на моделях пласта с искусственной трещиной. Результаты исследований представлены в таблице.

Анализ результатов исследования (см. табл.) показывает что составы с наполнителем на основе пористого упругоэластичного материала и аэрогеля по сравнению с прототипом повышает закупоривающий эффект на 15,2 - 20,9%. Нижним пределом соотношения пористого упругоэластичного материала (пенорезина) и аэрогеля следует считать 1:5, так как ниже этого значения не проявляется технологический эффект от добавки аэрогеля. Верхним пределом соотношения пористого упругоэластичного материала (пенорезина) и аэрогеля следует считать 1:50, так как выше этого значения закупоривающий эффект практически не увеличивается.

В промысловых условиях состав готовят перед применением путем растворения исходных компонентов в емкости агрегата ЦА-320. Первый агрегат подает водоизолирующий состав в промежуточную емкость, в которую эжектируется струйным насосом наполнитель. Вторым агрегатом ЦА-320 из промежуточной емкости водоизолирующий состав заканчивается в скважину. Объем водоизолирующего состава, заканчиваемого в пласт, зависит от геолого-физических характеристик объекта закачки и определяется по результатам технико-экономических расчетов.

Таким образом, результатами проведенных исследований установлено следующее преимущество применения предлагаемого водоизолирующего состава - повышение надежности изоляции пластовых вод в результате увеличения закупоривающего эффекта.