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

Изобретение относится к нефтегазодобыче и может найти применение при бурении скважин в проницаемых пластах.

Известен тампонажный состав [1] содержащий, мас. сланцевые алкилрезорцины 15-20, формилирующий агент 5-10, хлористый натрий 60-70, хлористый магний 0,1-0,5, сернокислый кальций 2-5, вода остальное.

Недостаток этого состава невысокая степень изоляции из-за образования пористой структуры камня.

Известен также состав [2] для изоляции поглощающих пластов, содержащий, мас. хлористый кальций 52,4-61,5, сульфат натрия, меди, железа, алюминия или цинка 0,2-4,4, вода остальное.

Недостаток известного состава невысокая степень изоляции пласта, связанная с тем, что образуемая изолирующая корка легко и быстро размывается водой.

Наиболее близким техническим решением к заявленному по целям и достигаемому результату является тампонажный состав [2] для изоляции пластов, содержащий, мас. хлористый кальций 52,4-61,5, КМЦ или ПАА 0,1-2,8, вода остальное.

Недостаток известного состава недостаточная степень изоляции пласта, связанная с размываемостью корки.

Цель изобретения повышение эффективности и качества изоляции.

Состав для изоляции пластов, содержащий полимер, хлорид кальция и воду, в качестве полимера содержит полиэтиленоксид при следующем соотношении компонентов, мас. полиэтиленоксид 0,5-1,5, хлорид кальция 25,9-42,9, вода остальное.

Сущность изобретения состоит в том, что для снижения проницаемости пласта применяют раствор полиэтиленоксида (ПЭО) и хлористого кальция в воде. Раствор хлористого кальция в водном растворе ПЭО отличается от обычного водного раствора хлористого кальция следующими свойствами:
в водном растворе ПЭО количество растворенного хлорида кальция превышает количество этой соли, которое может раствориться в воде в отсутствие ПЭО при аналогичных условиях (температура, давле- ние);
при различных концентрациях ПЭО количество соли (хлорида кальция), являющееся насыщающим, различно и при определенном давлении может выпасть в осадок вместе с ПЭО.

Таким образом, подобрав определенную концентрацию ПЭО, можно получить перенасыщенный фактически раствор хлорида кальция в нем и при определенных давлениях добиться выпадения осадка ПЭО + СaCl₂ с целью закупорки поверхности стенки скважины, куда этот раствор закачивается при ее обработке.

Свойства водных растворов ПЭО и хлорида кальция исследованы и наблюдались впервые.

В отличие от состава по прототипу предлагаемый состав образует осадок некристаллической аморфной структуры, что является причиной его незначительной размываемости буровыми растворами и обусловливает прочность изоляции пласта.

В лабораторных условиях готовились растворы, содержащие ПЭО и хлорид кальция в воде в различных концентрациях. Затем эти растворы испытывались на условиях испытания кернов УИПК-1М по обычной методике. Оценивалась степень изоляции керна (закупорки его) и отмечалось то постоянное давление Р, после которого начинается фильтрация через керн, и время установления этого давления τ. Величины Р и τ являются характерными величинами для каждого конкретного раствора ПЭО + +CaCl₂ + вода, обладающего определенными концентрациями компонентов и контактирующего с керном определенной проницаемости. И именно величина Р покажет тот перепад давления, который необходимо создать в скважине, чтобы произошла закупорка скважины за счет осаждения на них ПЭО и CaCl₂.

Реагенты, использованные в работе, соответствовали госстандартам: полиэтиленоксид ТУ 6-05-231-311-83; хлорид кальция плавленый ГОСТ 450-77.

П р и м е р 1. Приготовили 1 л раствора, содержащего 5 г (0,5%) ПЭО и 259 г (25,9% ) хлорида кальция. Плотность этого раствора 1,145 г/см³, условная вязкость 12 с. Поместили раствор в УИПК+1М, куда был вставлен керн с проницаемостью 144,55 мД. Через 1 мин 7 с установился постоянный перепад давлений 4,7 МПа, который держался до конца фильтрации жидкости. Затем керн извлекли и определили степень его закупорки: (144,55-6,91):144,55 х 100 95,22%
П р и м е р 2. Приготовили 1 л раствора, содержащего 10 г (1%) ПЭО и 333 г (33,3%) хлорида кальция. Плотность его 1,297 г/см³, раствор очень вязкий. На установке УИПК-1М этот раствор привели в контакт с керном, имеющим проницаемость 438,00 мД. Через 38 с установился постоянный перепад давления 2,8 МПа и началась фильтрация. По мере протекания процесса фильтрации давление росло, по окончании его давление упало. Керн извлекли, его проницаемость составила 32,85 мД. Степень закупорки 92,50%
П р и м е р 3. Приготовили 1 л раствора, содержащего 15 г (1,5%) ПЭО и 429 г (42,9%) хлорида кальция. На установке УИПК-1М привели в контакт с керном проницаемости 2548,00 мД. Через 12 с установился перепад давления 1,8 МПа. По окончании фильтрации проницаемость керна составила 66,25 мД. Таким образом, степень закупорки керна составляет 97,4%
Остальные примеры показаны в таблице. Из их рассмотрения следует, что: предлагаемый способ снижения проницаемости пласта является более эффективным, чем способ по прототипу; концентрации компонентов должны укладываться в указанный диапазон, а именно: ПЭО 0,5-1,5% хлорид кальция 25,9-42,9% При снижении концентраций ниже указанных минимальных возникает необходимость резко поднять давление для получения эффекта закупорки. При увеличении концентраций компонентов выше максимальных имеется опасность выпадения осадка ПЭО + CaCl₂ до попадания раствора в скважину.

Использование предлагаемого состава позволит повысить эффективность и качество изоляции.

Использование: в бурении нефтяных и газовых скважин. Сущность: состав для изоляции пластов содержит, мас.%: полиэтиленоксид 0,5 - 1,5, хлористый кальций 25,9 - 42,9, вода - остальное. 1 табл.

СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТОВ, содержащий полимер, хлорид кальция и воду, отличающийся тем, что в качестве полимера он содержит полиэтиленоксид при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Полиэтиленоксид 0,5-1,5
Хлорид кальция 25,9-42,9
Вода Остальное