СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для изоляции пласта при бурении и ремонте скважин.

Известен состав [1] для изоляции зон поглощений, содержащий следующие компоненты, мас. Бентонитовая глина 15-40 Полиакриламид (ПАА) 0,25-0,40 Акрилонитрильный лигно- сульфонатный реагент 5-10 Вода остальное
Недостаток состава невысокие тампонирующие свойства за счет нестабилизированного фазового состава и синерезиса образующегоcя геля, обусловленных нарушением однородности глинисто-полимерного раствора при снижении рН с преобразованием развернутых конформаций гибких цепей полимера в свернутые цепи в виде глобул.

Известен состав [2] для изоляции зон поглощений, содержащий следующие компоненты, мас. Бентонит 10,0-15,0 ПАА 0,2-0,3 Порошкообразный углещелочной реагент (ПУЩР) 1,0-3,0 Вода остальное
Недостаток состава невысокие тампонирующие свойства за счет нестабилизированного фазового состава и синерезиса образующегося геля, связанных с частичной глобулизацией молекул ПАА под действием выделяющихся из ПУЩР гуминовых кислот, что приводит к нарушению процесса структурообразования разнородных ПАА и глины. Повышенное содержание бентонитовой глины не обеспечивает получение необходимой растекаемости раствора для его проникновения на заданную глубину трещиноватых пород.

Целью изобретения улучшение тампонирующих свойств за счет стабилизации фазового состава при сохранении растекаемости и снижения синерезиса образующегося геля.

Цель достигается составом для изоляции, содержащим бентонит, полимер акрилового ряда, щелочной реагент и воду, который в качестве полимера акрилового ряда содержит радиализованный γ-излучением полиакриламид (РПАА), а в качестве щелочного реагента силикат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас. Бентонит 5-8 РПАА 0,4-0,6 Силикат натрия 0,6-1,6 Вода остальное
РПАА обладает свойствами студневой нетекучей структуры, при взаимодействии с водой набухает, многократно увеличиваясь в объеме. Такая структура хорошо удерживает воду, увеличивая внутреннее трение между макромолекулами РПАА. Это обеспечивает хорошую удерживающую способность наполнителя глины, стабилизируя фазовый состав.

Силикат натрия играет двоякую роль. Является стимулятором набухания РПАА в воде за счет повышения рН до 12, что предотвращает глобулизацию макромолекул РПАА и практически устраняет синерезис. При этом используются саморегулирующаяся гидролитическая щелочность реагента и стабилизирующая способность полимерных макроанионов кремниевых кислот, и поэтому действие силиката натрия эффективнее, чем, например, каустика и кальцинированной соды. Силикат натрия значительно улучшает структурообразование состава, поскольку легко образует с катионами поливалентных металлов труднорастворимые соединения.

Состав имеет регулируемую растекаемость, необходимую для его проникновения в трещиноватые породы благодаря силикату натрия, который является ингибитором набухания глин, предупреждает увеличение концентрации дисперсной фазы.

П р и м е р 1. В 940 мл (94 мас.) воды вводят при перемешивании 4 г (0,4 мас.) РПАА, а затем 4,2 мл или 6 г (0,6 мас.) раствора силиката натрия плотностью 1430 кг/м³. Образующийся раствор оставляют для набухания на 1 ч. Далее вводят 50 г (5 мас.) бентонита и ведут перемешивание до получения однородной суспензии. Полученный состав имеет следующие технологические параметры: растекаемость 22 см, пластическая вязкость 64 мПа ^. с, синерезис 0,23% тампонирующий эффект 81,7%
П р и м е р 2. Проводят все операции так, как в примере 1, и готовят состав при следующем соотношении компонентов, г/мас. Бентонит 80/8 РПАА 6/0,6 Силикат натрия 16/1,6 Вода 898/89,8
Полученный состав имеет следующие технологические параметры: растекаемость 15,5 см, пластическая вязкость 202 мПа ^. с, синерезис отсутствует, тампонирующий эффект 92,1%
П р и м е р 3. Проводят все операции так, как в примере 1, и готовят состав при следующем соотношении компонентов, г/мас. Бентонит 60/6 РПАА 5/0,5 Силикат натрия 12/1,2 Вода 923/92,3
Полученный состав имеет следующие технологические параметры: растекаемость 19,5 см. пластическая вязкость 92 мПа ^. с, синерезис 0,03% тампонирующий эффект 78,6%
Для удобства данные по примерам сведены в таблицу.

Состав для изоляции зон поглощения более эффективен по сравнению с известным: пластическая вязкость увеличивается в 1,7-5,5 раза при сохранении удовлетворительных значений по растекаемости, синерезис слабо выражен или отсутствует, тампонирующий эффект повышается в 1,2-1,5 раза.

Технологические показатели заявляемого состава обеспечивают более глубокое проникновение раствора в зону поглощения и лучшее ее блокирование за счет образования геля с высокими вязкоупругими свойствами и отсутствием выделения свободной жидкости. Высокий тампонирующий эффект заявляемого состава обеспечивает качество изоляции и безаварийное проведение работ при бурении и цементировании скважин в условиях АНПД.

Сущность изобретения: состав для изоляции зон поглощения содержит, мас. % : бентонит 5-8, радиализованный γ полиакриламид (РППА) 0,4-0,6, силикат натрия 0,6-1,6, вода-остальное. В воду вводят последовательно РПАА и силикат натрия. Оставляют для набухания на 1 ч. Вводят бентонит и перемешивают до однородной суспензии. Характеристика состава: стабилизируется фазовый состав при сохранении растекаемости и снижении синерезиса образующего геля. 1 табл.

СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ, содержащий бентонит, полимер акрилового ряда, щелочной реагент и воду, отличающийся тем, что он в качестве полимера акрилового ряда содержит радиализованный γ -излучением полиакриламида, а в качестве щелочного реагента силикат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Бентонит 5 8
Радиализованный g -излучением полиакриламид 0,4 0,6
Силикат натрия 0,6 1,6
Вода Остальное