РЕАГЕНТ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ИЗОЛИРУЮЩЕГО СОСТАВА И ИЗОЛИРУЮЩИЙ СОСТАВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1999 года по МПК E21B33/138 E21B43/32 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритоков в нефтяных скважинах.

Известен состав для изоляции, включающий мочевино-формальдегидную смолу, хлористый аммоний и воду (авт.св. N 317804, МПК E 21 F 5/00, 1971 г.). Состав предназначен для повышения прочности угольного массива и малоэффективен для изоляции водопритоков в нефтяные скважины.

Известен состав, включающий мочевино-формальдегидную смолу, соляную кислоту, технический лигносульфонат и воду (пат. РФ N 2017936, МКИ E 21 B 33/138, 1994 г.). Недостатками состава являются:
- нестабильность его в условиях низких и высоких температур;
- наличие концентрированной соляной кислоты, вызывающей локальные образования сшитой трехмерной структуры, препятствующей получению однородного состава, а также явление кислотной коррозии, приводящее к разрушению нефтепромыслового оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является изолирующий состав, включающий мочевино-формальдегидную смолу, оксиэтилцеллюлозу, флотореагент Т-80, отвердитель и воду (авт. св. N 1723307, МКИ E 21 B 33/138, 1992 г.). Недостатками известного состава являются: недостаточное снижение проницаемости пласта при использовании труднодоступного и дорогого компонента - оксиэтилцеллюлозы, короткое время отверждения, нестабильность в условиях отрицательных температур.

В основу настоящего изобретения положена задача создания изолирующего состава, обеспечивающего значительное снижение проницаемости пласта и обладающего широким температурным, временным интервалом отверждения и морозостойкостью.

Поставленная задача решается реагентом для приготовления изолирующего состава, включающим мочевино-формальдегидную смолу, неионогенное поверхностно-активное вещество, изопропиловый спирт и воду при следующем соотношении компонентов, в мас.%:
мочевино-формальдегидная смола - 10-45
неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,01-10
изопропиловый спирт - 0,1-10
вода - остальное
и реагентом, включающим мочевино-формальдегидную смолу, неионогенное поверхностно-активное вещество, изопропиловый спирт, хлорид магния и воду при следующем соотношении компонентов, в мас.%:
мочевино-формальдегидная смола - 10-45
неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,01-10
изопропиловый спирт - 0,1-10
хлорид магния - 5-35
вода - остальное
a также изолирующим составом, включающим мочевино-формальдегидную смолу, неионогенное поверхностно-активное вещество, изопропиловый спирт, хлорид аммония и воду при следующем соотношении компонентов, в мас.%:
мочевино-формальдегидная смола - 10-45
неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,01-10
изопропиловый спирт - 0,1-10
хлорид аммония - 0,01-8
вода - остальное
и изолирующим составом, включающим мочевино-формальдегидную смолу, неионогенное поверхностно-активное вещество, изопропиловый спирт, хлорид магния, хлорид аммония и воду при следующем соотношении компонентов, в мас. %:
мочевино-формальдегидная смола - 10-45
неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,01-10
изопропиловый спирт - 0,1-10
хлорид магния - 5-35
хлорид аммония - 0,01-8
вода - остальное
Все заявленные варианты связаны единым изобретательским замыслом.

Мочевино-формальдегидная смола, используемая в предлагаемом составе, выпускается по ТУ 6-06-0203398-388-90, марка М-2.

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества состав содержит оксиэтилированный изононилфенол со степенью оксиэтилирования 6 - неонол АФ₉-6 или со степенью оксиэтилирования 10-12 - неонол АФ₉-12 по ТУ 38.507-63-171-91.

Изопропиловый спирт по ГОСТ 9805-74.

Хлорид магния по ГОСТ 4209-77 - магний хлористый 6-водный или бишофит ГОСТ 7759-73 магний хлористый технический.

Хлорид аммония по ГОСТ 3773-72 или ГОСТ 2210-73.

Новая совокупность заявляемых существенных признаков позволяет получить новый технический результат, а именно - получить изолирующий состав, обеспечивающий значительное снижение проницаемости пласта и обладающий широким температурным и временным интервалом отверждения, а также морозостойкостью.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков и наличием вышеуказанных свойств и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость" приводим примеры конкретного получения состава.

Получение изолирующего состава включает 2 стадии:
1) получение реагента для образования изолирующего состава;
2) получение изолирующего состава.

Пример 1 (предлагаемый). К 10 г мочевино-формальдегидной смолы добавляют 10 г неонола АФ_9-6, затем 10 г изопропилового спирта и 70 г воды и тщательно перемешивают до получения однородного продукта. Полученный продукт есть реагент для получения изолирующего состава, представляющий собой жидкость плотностью 1,1-1,3 г/см³ и вязкостью 10-50 мм²/с.

К 92 г полученного реагента добавляют 8 г хлористого аммония и тщательно перемешивают до полного растворения.

Примеры 2-6 выполняют аналогично примеру 1.

Пример 7.

К 10 г мочевино-формальдегидной смолы добавляют 10 г неонола АФ₉-6, 10 г изопропилового спирта. Затем добавляют 35 г хлористого магния и 35 г воды. Полученный реагент тщательно перемешивают до однородного состояния. Затем к 92 г реагента добавляют 8 г хлористого аммония при перемешивании.

Примеры 8-11 выполняют аналогично примеру 7.

Пример 12 (прототип).

В лабораторный стакан помещают 30 мл флотореагента Т-80 и 5 мл 0,5%-ного раствора оксиэтилцеллюлозы, перемешивают 2 мин, добавляют 0,75 мл 10%-ного раствора соляной кислоты, перемешивают 2 мин и вводят 65 мл мочевино-формальдегидной смолы. Смесь перемешивают в течение 3 мин на лабораторной мешалке.

Полученные варианты предлагаемого состава представляют собой однородные жидкости от белого до темно-желтого цвета с вязкостью до 50 сСт, плотностью 1,1-1,3 г/м³ и различаются по физико-химическим свойствам и технологичности.

Изолирующие свойства состава исследуют по величине снижения проницаемости пласта, а также путем определения времени его отверждения.

Для определения изолирующих свойств состава в пористой среде использовали насыпные линейные модели нефтяного пласта. В качестве пористой среды использовался молотый кварцевый песок, а в качестве насыщающего флюида - минерализованная вода.

Закачка и вытеснение флюидов осуществлялись при постоянном давлении. Определяли проницаемость модели до закачки изолирующего состава. Затем модели с введенным составом помещались в термостат и выдерживались там определенное время при заданной температуре. Вытеснение проводили минерализованной водой до полной стабилизации процесса. Определяли проницаемость модели после ввода в них состава и рассчитывали снижение проницаемости в процентах.

Определение времени отверждения изолирующего состава в свободном объеме состоит в выявлении периода времени, в течение которого реагент из текучего состояния переходит в желеобразное под действием отвердителя - хлористого аммония при заданной температуре. Для этого реагент помещают в бюкс, присыпают отвердитель - хлористый аммоний, тщательно перемешивают и помещают в водяную баню или термошкаф, фиксируют время, когда при наклоне бюкса под 45^o поверхность состава не перемещается. Это и есть время отверждения в свободном объеме.

Результаты испытаний приведены в таблице. Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый состав обеспечивает значительное снижение проницаемости пласта в условиях различных температур и может применяться при низких отрицательных температурах. Кроме того, состав обладает широким температурным и временным интервалом отверждения, является стабильным.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для изоляции водопритоков в нефтяные скважины. Технический результат - снижение проницаемости пласта и обладающего широким температурным временным интервалом отверждения и морозостойкости. Реагент для приготовления изолирующего состава содержит, мас.%: мочевиноформальдегидная смола 10-45, неионогенное поверхностно-активное вещество 0,01-10, изопропиловый спирт 0,1-10, вода - остальное, или мочевиноформальдегидная смола 10-45, неионогенное поверхностно-активное вещество 0,01-10, изопропиловый спирт 0,1-10, хлорид магния 5-35, вода - остальное. Изолирующий состав содержит, мас.%: мочевиноформальдегидная смола 10-45, неионогенное поверхностно-активное вещество 0,01-10, изопропиловый спирт 0,1-10, хлорид аммония 0,01-8, вода - остальное, или мочевиноформальдегидная смола - 10-45, неионогенное поверхностно-активное вещество 0,01-10, изопропиловый спирт 0,1-10, хлорид магния 5-35, хлорид аммония 0,01-8, вода - остальное. 4 с.п. ф-лы, 1 табл.

1. Реагент для приготовления изолирующего состава, включающий мочевиноформальдегидную смолу и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество и изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мочевиноформальдегидная смола - 10 - 45
Неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,01 - 10
Изопропиловый спирт - 0,1 - 10
Вода - Остальное
2. Реагент для приготовления изолирующего состава, включающий мочевиноформальдегидную смолу и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество, изопропиловый спирт и хлорид магния при следующем соотношении компонентов, в мас.%:
Мочевиноформальдегидная смола - 10 - 45
Неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,01 - 10
Изопропиловый спирт - 0,1 - 10
Хлорид магния - 5 - 35
Вода - Остальное
3. Изолирующий состав, включающий мочевиноформальдегидную смолу и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество, изопропиловый спирт и хлорид аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мочевиноформальдегидная смола - 10 - 45
Неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,01 - 10
Изопропиловый спирт - 0,1 - 10
Хлорид аммония - 0,01 - 8
Вода - Остальное
4. Изолирующий состав, включающий мочевиноформальдегидную смолу и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество, изопропиловый спирт, хлорид магния и хлорид аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мочевиноформальдегидная смола - 10 - 45
Неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,01 - 10
Изопропиловый спирт - 0,1 - 10
Хлорид магния - 5 - 35
Хлорид аммония - 0,01 - 8
Вода - Остальное