СОСТАВ ДЛЯ БЛОКИРОВАНИЯ ВОДОНОСНЫХ ПЛАСТОВ Российский патент 1998 года по МПК E21B43/32 

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

Известны водоизолирующие составы для ограничения водопритоков в скважины, содержащие в качестве наполнителя древесные опилки или древесную муку [1 и 2]
Недостатки составов заключаются в том, что древесные опилки и древесная мука обладают небольшой степенью набухания, практически не обладают упругостью и подвержены биохимическому разрушению. Указанные свойства этих наполнителей приводят в пластовых условиях к биохимическому разрушению наполнителя, нарушению изоляционного экрана и, как результат, к прорыву пластовых вод.

Особенно низкое качество изоляционных работ будет проявляться в кавернозных и трещиноватых породах, так как в них наблюдается особенно интенсивное движение пластовых флюидов, которое и приводит к нарушению водоизоляционных блокирующих экранов. По этой причине продолжительность эффективной работы изоляционных составов с древесными наполнителями составляет 3 6 месяцев.

Цель изобретения повышение эффективности изоляции водопритока за счет снижения биохимического разрушения наполнителя.

Поставленная 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 модифицированные древесные опилки, древесную муку, например отходы производства композиционных древесных полимерных материалов.

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

Древесные композиционные полимерные материалы (ДКПМ) материалы, состоящие из древесины или ее частиц и одного или нескольких полимеров, между которыми имеется граница раздела. Основные виды древесных частиц для производства ДКПМ: листовые доска, тонкая доска, толстый шпон, шпон, куски шпона; кусковые щепа, древесная шерсть, игольчатая стружка, опилки; волокнистые пучки волокон, бумажное волокно, древесная мука, целлюлоза, частицы одноклеточных растений.

Связующие ДКПМ акрилнитрилбутадиенстирол, карбомидоформальдегидные олигомеры и смолы, поливинилбутераль, поливинилхлорид, полипропилен, пенополиуретан, полистирол, полистирол вспенивающийся, полиэтилен высокого давления, полиэтилен низкого давления, ударопрочный полистирол, фенолформальдегидные олигомеры и смолы.

В табл.1 приведены физико-механические свойства натуральной древесины и некоторых марок ДКПМ. Как видно из табл.1, композиционные древесные материалы имеют прочность в 1,8 4,6 раза выше, чем натуральная древесина. Набухание ДКПМ в 1,2 2,3 раза превышает набухание натуральной древесины. Таким образом, использование в качестве наполнителя опилок из ДКПА в 1,2 2,3 раза увеличивает так называемые силы разбухания. Это приводит к тому, что водоизолирующий состав заполняет практически все каверны и трещины изолируемого пласта.

В соответствии с ГОСТ 12020-72 предварительную оценку стойкости материалов к воздействию химических реагентов производят по изменению их механических свойств (табл.2).

Наивысшей химстойкостью обладают материалы из ДКПМ, в которых клеточная стенка древесного наполнителя глубоко пропитана химстойким связующим. С увеличением содержания связующего, плотности наполнителя и со снижением влажности наполнителя химстойкость увеличивается.

Стойкость ДКПМ к воздействию агрессивных сред приведена в табл.3.

Как видно из данных табл.3, анализируемые КДПМ обладают хорошей химической стойкостью к кислой среде. Щелочестойкостью КДПМ не обладают, но имеют высокую бензо- и маслостойкость.

Биостойкость и микробиостойкость материалов из КДПМ характеризуются способностью выдерживать воздействие микроорганизмов и бактерий. Физико-механические свойства КДПМ в процессе микробиологических испытаний приведены в табл.4.

Введение антисептиков увеличивает биостойкость. Так, антисептированные КДПМ за три месяца контакта с бомовым грибом теряют менее 1% массы.

Таким образом, наполнитель из КДПМ обладает повышенными прочностными свойствами и хорошей биохимической стойкостью, что увеличивает срок работы водоизолирующего состава в 2 3 раза.

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. Натуральные опилки осины, березы, сосны.

5. Опилки КДПМ (Э2-330-02, МДПК-Б, ДСП-А, ДСП-Б).

6. Кислота соляная (ТУ 6-01-714-77).

Составы готовят путем смешивания исходных материалов в определенном соотношении. Эффективность предлагаемого состава исследовали в лабораторных условиях путем закупоривающего эффекта на моделях пласта с искусственной трещиной с прокачкой химических реагентов (табл.5).

Анализ результатов исследований (табл.5) показывает, что составы с наполнителем на основе КДПМ после воздействия химическими реагентами практически не утрачивают своих свойств. В то же время составы с наполнителем из натуральной древесины снижают свои водоизолирующие свойства, так как закупоривающий эффект снижается на 10 20%
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 закачивается в скважину. Объем водоизолирующего состава, закачиваемого в пласт, зависит от геолого-физических характеристик объекта закачки и определяется по результатам технико-экономических расчетов.

Таким образом, результатами проведенных исследований установлены следующие преимущества применения предлагаемого водоизолирующего состава - повышение надежности изоляции пластовых вод в результате закупоривающего эффекта и увеличения срока службы.

Область использования: нефтегазодобывающая промышленность, для блокирования или ограничения водопритока в скважины и зон поглощения как терригенных, так и в карбонатных коллекторах, и выравнивания профиля приемистости в нагревательных скважинах. Сущность изобретения: состав содержит водорастворимый полимер акрилового ряда, силикат натрия, регулятор гелеобразования, наполнитель и воду, в качестве наполнителя он содержит модифицированные полимерами древесные опилки и древесную муку, например отходы производства композиционных древесных полимерных материалов. 5 табл.

Состав для блокирования водоносных пластов, включающий водорастворимый полимер акрилового ряда, силикат натрия, регулятор гелеобразования, наполнитель и воду, отличающийся тем, что он содержит модифицированные полимерами древесные опилки или древесную муку, например отходы производства композиционных древесных полимерных материалов.