СОСТАВ ДЛЯ РЕМОНТНО-ВОДОИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНАХ Российский патент 2003 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к ремонтным работам в скважинах.

Известен кольматирующий состав для скважин, состоящий из олигоорганоалкоксихлорсилоксана и воды с добавкой одноатомного спирта [А.С. СССР 1196489, кл. Е 21 В 33/13, 1985].

Недостатком является невысокая изолирующая способность данного состава и то, что использование олигоорганоалкоксихлорсилоксана связано с повышенной опасностью проведения водоизоляционных работ, так как они в своем составе содержат остаточный хлор (до 6,0% и более). Указанное соединение является токсичным, взрывопожароопасным, коррозионно-активным.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является состав для изоляции пластовых вод, ликвидации межпластовых и заколонных перетоков, включающий кремнийорганическую жидкость и спиртосодержащий раствор [патент РФ 2032068, 1995] при следующем соотношении компонентов, об.%:
Водно-спиртовый раствор этилсиликоната натрия ГКЖ-0
или метилсиликоната натрия - ГКЖ-11 - 50,0
Водный раствор поливинилового спирта (ПВС) - 50,0
Одним из недостатков этого состава является низкая эффективность и высокая стоимость при изоляции пластовых вод в суперколлекторах (сеноманские отложения газовых месторождений Западной Сибири), где текущая газопроницаемость промытых (продутых) зон составляет несколько дарси (от 1 до 5 и более) и расходы химреагентов для выполнения одной операции по изоляции воды в этих коллекторах многократно возрастают.

Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении эффективности и снижении стоимости проведения ремонтно-водоизоляционных работ в скважинах с суперколлекторами.

Технический результат при создании изобретения заключается в разработке водоизоляционного состава для изоляции пластовой воды в суперколлекторах путем увеличения его вязкости перед закачкой и усиления закупоривающего эффекта после отверждения в водонасыщенном суперколлекторе.

Поставленная цель достигается тем, что состав для ремонтно-водоизоляционных работ в скважинах, включающий кремнийорганическую жидкость и водный раствор поливинилового спирта-ПВС, в качестве кремнийорганической жидкости содержит водно-щелочной раствор ГКЖ-11Н и дополнительно в качестве загустителя - алюмосиликатные микросферы при следующем соотношении компонентов, об.%:
Водно-щелочной раствор-ГКЖ-11Н - 50,0
Указанный раствор ПВС 5,0-10,0 %-ной
концентрации с - 2,5-5,0 % от его веса
алюмосиликатных микросфер - 50,0
Лабораторные исследования проводили в два этапа. Первый этап включал определение времени образования и качества изолирующего материала. Результаты сведены в таблицу 1.

Для дальнейшей работы с керновым материалом в условиях, приближенных к пластовым (второй этап), были выбраны составы: (5,0 %-ный раствор ПВС + 2,5 % АСМ) + ГКЖ-11Н при объемном соотношении 1:1; (7,5 %-ный раствор ПВС + 5,0 % АСМ) + ГКЖ-11Н при объемном соотношении 1:1; (10,0 %-ный раствор ПВС + 5,0 % АСМ) + ГКЖ-11Н при объемном соотношении 1:1, так как качество изолирующего состова при этом соотношении удовлетворяет поставленной задаче.

На втором этапе лабораторные эксперименты проводили на установке УИПК-1М (установка исследования проницаемости керна).

Для экспериментов готовили искусственные керны. Эксперимент проводили в определенной последовательности.

1. Подготовка искусственного керна (просеивание песка через сита определенных размеров, сжатие образца расчетным давлением, высушивание при t=105 ^oC).

2. Насыщение образца моделью пластовой воды (С=16 г/л).

3. Прокачка на установке УИПК-1М через керн в условиях, приближенных к пластовым, модели пластовой воды в количестве трех объемов порового пространства образца с замером проницаемости по воде по формуле

где К - проницаемость, мд;
η - пересчетный коэффициент для каждого керна;
Q - расход, мл;
ΔР - перепад давления, кгс/см².

4. Закачка в керн через УИПК-1М состава на основе (ПВС+АСМ) и ГКЖ-11Н при объемном соотношении 1:1 и выдержка на реакции в течение 24 ч.

5. Определение проницаемости по воде после обработки керна водоизолирующим составом.

Результаты сведены в таблицу 2.

Приготовление водоизолирующего состава и технология работ на скважине заключается в следующем.

Сначала в чанке агрегата ЦА-320 готовят водный раствор поливинилового спирта заданной концентрации. Затем в приготовленный раствор ПВС добавляют расчетное количество алюмосиликатных микросфер и вся смесь тщательно перемешивается.

Водно-щелочной раствор гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости ГКЖ-11Н поставляется на скважины в готовом виде.

Скважину, в которую через перфорационные отверстия или негерметичность эксплуатационной колонны поступает вода, останавливают. После глушения и промывки скважины через насосно-компрессорные трубы (НКТ), спущенные до верхних отверстий интервала перфорации или негерметичности эксплуатационной колонны, прямой циркуляцией проводят закачку водоизоляционного состава в определенной последовательности и объемах:
1) смесь 5-10 %-ного водного раствора ПВС с 2,5-5,0 % (от веса раствора ПВС) алюмосиликатных микросфер;
2) буферная жидкость (газоконденсат, дизтопливо) - 0,2 м³;
3) гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость - ГКЖ-11Н;
4) продавочная жидкость - в расчетном объеме.

Водоизоляционный состав доводят до башмака НКТ. Закрывают затрубное пространство, продавливают водоизоляционный состав в пласт или за эксплуатационную колонну. По окончании продавки водоизоляционного состава в пласт или за эксплуатационную колонну проводят обратную промывку с противодавлением 0,5-0,7 МПа в количестве 1,5-2,0 объемов НКТ, скважину закрывают и выдерживают под давлением для прохождения реакции полимеризации водоизолирующих компонентов в течение 24 ч. По истечении указанного срока скважину осваивают.

Расход водоизоляционной композиции составляет 0,5-1,0 м³ на 1 м эффективной толщины пласта.

Предлагаемый состав для ремонтно-водоизоляционных работ прост в приготовлении, технологичен. Предлагаемые материалы являются доступными, выпускаются отечественной промышленностью в достаточном количестве.

Изобретение относится в нефтегазодобывающей промышленности, в частности к ремонтным работам в скважинах. Технический результат состоит в разработке водоизоляционного состава для изоляции пластовой воды в суперколлекторах путем увеличения его вязкости перед закачкой и усиления закупоривающего эффекта после отверждения в водонасыщенном суперколлекторе. Состав для ремонтно-водоизоляционных работ в скважинах содержит водно-щелочной раствор - ГКЖ-11Н, водный раствор поливинилового спирта - ПВС и дополнительно в качестве загустителя - алюмосиликатные микросферы - АСМ при следующем соотношении компонентов, об. %: водно-щелочной раствор-ГКЖ-11Н 50,0; водный раствор ПВС 5,0-10,0%-ной концентрации с 2,5-5,0% от его веса алюмосиликатных микросфер 50,0. 2 табл.

Состав для ремонтно-водоизоляционных работ в скважинах, включающий кремнийорганическую жидкость, водный раствор поливинилового спирта - ПВС, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганической жидкости он содержит водно-щелочной раствор ГКЖ-11Н и, дополнительно, в качестве загустителя - алюмосиликатные микросферы при следующем соотношении компонентов, об. %:
Водно-щелочной раствор - ГКЖ-11Н - 50,0
Указанный раствор ПВС 5-10%-ной концентрации с 2,5-5,0% от его веса алюмосиликатных микросфер - 50,0