способ изоляции пласта
| Классы МПК: | E21B33/138 глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы |
| Автор(ы): | Румянцева Елена Александровна (RU), Козупица Любовь Михайловна (RU), Стрижнев Кирилл Владимирович (RU) |
| Патентообладатель(и): | Румянцева Елена Александровна (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2004-08-18 публикация патента:
27.03.2006 |
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам изоляции пластов в местах водопритоков с применением тампонажных составов на основе синтетических смол, отверждаемых в пластовых условиях. Технический результат - повышение надежности и эффективности способа изоляции. В способе изоляции пласта, включающем закачку в нагнетательную или добывающую скважину отверждаемого в пластовых условиях изоляционного материала, содержащего синтетическую смолу, отвердители и воду, продавку его в интервал изоляции и выдержку на период отверждения и набора прочности, в качестве синтетической смолы используют карбамидоформальдегидную смолу марки КФМХ, в качестве отвердителей - окзил-СМ и кристаллогидрат соли алюминия: хлорид- AICI3·6H2O или сульфат- AI2(SO4)3·18H 2O, или квасцы- Al(K)(SO4)2·12H 2O при следующем соотношении, мас.%: смола марки КФМХ - 60,окзил-СМ - 1,0-3,0, указанная соль алюминия - 0,1-50, вода - остальное. 2 табл.
Формула изобретения
Способ изоляции пласта, включающий закачку в нагнетательную или добывающую скважину отверждаемого в пластовых условиях изоляционного материала, содержащего синтетическую смолу, отвердители и воду, продавку его в интервал изоляции и выдержку на период отверждения и набора прочности, отличающийся тем, что в качестве синтетической смолы используют карбамидоформальдегидную смолу марки КФМХ, в качестве отвердителей - окзил-СМ и кристаллогидрат соли алюминия: хлорид - AICI3·6H2O или сульфат - AI2(SO4)3·18H2 O, или квасцы - Al(K)(SO4)2·12H 2O при следующем соотношении, мас.%:
| Смола марки КФМХ | 60 |
| Окзил-СМ | 1,0-3,0 |
| Указанная соль алюминия | 0,1-5,0 |
| Вода | Остальное |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам изоляции пластов в местах водопритоков с применением полимерных тампонажных составов на основе синтетических смол, отверждаемых в пластовых условиях.
Известны способы изоляции контурных и подошвенных вод тампонажным материалом на основе карбамидных смол и кислых отвердителей [1, 2, 3]. Недостатком известных способов изоляции являются температурные ограничения по их использованию ввиду быстрых сроков отверждения составов.
Наиболее близким по технической сущности является способ изоляции обводненных интервалов пластов тампонажным составом на основе карбамидоформальдегидной смолы марки КЖФ и кремнефторидов [4].
Недостатком данного метода является низкая эффективность изоляции, связанная с использованием в качестве отвердителя практически нерастворимого кремнефторида натрия. Неравномерное распределение отвердителя в композиции снижает качество изоляционного материала, а наличие твердой фазы ухудшает фильтрацию при закачке в пласт и не обеспечивает образование надежного изоляционного экрана.
Целью изобретения является повышение эффективности способа изоляции за счет улучшения технологических параметров закачиваемого и отвержденного изоляционного материала.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изоляции пласта, включающем закачку в нагнетательную или добывающую скважину изоляционного материала, продавку его в нужный интервал и выдержку на период отверждения и набора прочности, в качестве изоляционного материала используют композицию следующего состава, мас.%:
- Смола карбамидоформальдегидная марки КФМХ-60.0;
- Окзил-СМ-1.0-3.0;
- Соль алюминия в виде кристаллогидрата: хлорид - AICI3·6Н 2О или сульфат - Al2(SO4)3 ·18Н2O или квасцы - Al(K)(SO4) 2·12H2O - 0.1-5.0;
- вода - остальное.
Смола карбамидоформальдегидная марки КФМХ является продуктом поликонденсации мочевины, формальдегида и диэтиленгликоля и выпускается по ТУ 6-06-59-89 в виде однородной, вязкой жидкости.
Окзил-СМ является продуктом окисления лигносульфонатов хроматами и выпускается по ТУ 17-06-324-97 в виде водорастворимого порошка.
В предлагаемом способе изоляции изолирующий агент характеризуется однородностью, невысокой вязкостью (30-35 мП·с), регулируемыми сроками отверждения в диапазоне температур 20-90°С, а образовавшийся после отверждения изоляционный материал имеет высокую прочность - факторы, обеспечивающие надежность способа изоляции. Изолирующему материалу присвоено название "Статолит".
Для подтверждения эффективности способа изоляции в лаборатории был проведен комплекс исследований по определению времени отверждения и фильтруемости закачиваемого состава изолирующих и прочностных характеристик отвержденного материала.
Время отверждения составов определялось интервалом времени от момента смешения компонентов до момента потери подвижности при различных температурах.
Фильтруемость закачиваемого изолирующего состава и изолирующие свойства отвержденного материала определялись на насыпной модели пласта. Пористой средой являлся кварцевый песок. Проницаемость регулировалась фракционированием песка, который набивался в металлический кернодержатель диаметром 26 мм и длиной 200 мм. При фильтрации контролировалось давление на входе модели и в промежуточной точке.
Фильтруемость состава оценивалась уровнем гидродинамических сопротивлений, создаваемых при фильтрации его в насыпной модели пласта на входе (Rвх) и промежуточной точке (Rcp.т).
Изолирующие свойства оценивались по изменению проницаемости модели после прокачки состава и выдержке на отверждение и набор прочности.
Прочность отвержденных образцов определялась по ГОСТ 3104-84 в соответствии с требованиями ГОСТ 26798.2-85 по пределам прочности при изгибе и сжатии.
Данные представлены в таблицах 1 и 2.
Проведенные испытания показали надежность предлагаемого способа изоляции пласта за счет однородности и хорошей фильтруемости используемого изоляционного агента и образования в пористой среде отвержденного материала с высокими структурно-механическими свойствами. Регулируемые сроки отверждения дают возможность использования способа изоляции в диапазоне температур 20-90°С.
| Таблица 1 | |||||||||||||
| №п/п | Отвердители | Время отверждения, час-мин при температуре, °С | Прочность, МПа | ||||||||||
| Окзил-СМ,% мас | Кристаллогидрат алюминия | 20 | 40 | 60 | 90 | При изгибе | При сжатии | ||||||
| % мас. | Тип | ||||||||||||
| 1. | 1,0 | 0,1 | хлорид | - | - | 13-00 | 2-00 | 7,9 | 18,1 | ||||
| 2. | 1,5 | 0,15 | сульфат | - | - | 6-00 | 1-30 | - | - | ||||
| 3. | 2,0 | 0,2 | хлорид | - | 12-00 | 4-00 | 1-20 | 8,3 | 20,5 | ||||
| 4. | 3,0 | 0,3 | сульфат | 38-00 | 6-00 | 1-30 | 1-00 | - | - | ||||
| 5. | 3,0 | 0,5 | квасцы | 24-00 | 3-00 | 1-00 | 0-40 | 9,1 | 21,3 | ||||
| 6. | 3,0 | 1,0 | квасцы | 16-00 | 1-30 | 0-30 | 0-10 | - | - | ||||
| 7. | 3,0 | 1,5 | Хлорид | 6-30 | 0-30 | - | - | - | - | ||||
| 8. | 3,0 | 2,0 | сульфат | 4-00 | - | - | - | 8,9 | 22,4 | ||||
| 9. | 3,0 | 2,5 | сульфат | 3-30 | - | - | - | - | - | ||||
| 10. | 3,0 | 3,0 | квасцы | 3-00 | - | - | - | 7,6 | 20,7 | ||||
| 11. | 3,0 | 4,0 | квасцы | 2-00 | - | - | - | 8,1 | 21,1 | ||||
| 12. | 3,0 | 5,0 | хлорид | 1-00 | - | - | - | 7,4 | 21,5 | ||||
| Таблица 2 | |||||||||||||
| №опыта из таблицы 1 | Проницаемость керна, исх. мкм2 | R закачиваемого изоляционного агента | Проницаемость после изоляции, мкм2 | ||||||||||
| Rвх | Rср.т. | ||||||||||||
| 1 | 2,3 | 24,1 | 19,0 | О | |||||||||
| 3 | 4,2 | 23,0 | 18,1 | 0 | |||||||||
| 5 | 10,4 | 21,5 | 19,3 | 0 | |||||||||
| 8 | 21,4 | 20,4 | 17.4 | 0 | |||||||||
| 10 | 32,3 | 19,7 | 17,0 | 0 | |||||||||
Литература
1. SU 1153044, Е 21 В, 33/138, опубл. 30.04.85 г.
2. SU 1432192, Е 21 В, 33/138, опубл. 23.10.88 г.
3. AC 1763638, Е 21 В, 33/138, опубл. 23.09.92 г.
4. RU 2167267, Е 21 В, 33/138, опубл. 20.05.01 г.
Класс E21B33/138 глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы
