ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ Российский патент 2008 года по МПК C09K8/44 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для проведения ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах.

Известен состав для изоляции водопритока в скважине, который содержит, %:

фенолоформальдегидную смолу резольного типа (30-90) и композиционный отвердитель, включающий формалин (8-60) и гидроксид натрия (2-10) (патент РФ №2215009, опублик. 2003.10.27).

Известный состав токсичен, в пластовых условиях не создает достаточно прочной изоляции водопритоков.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является тампонажный материал для изоляции водопритоков в скважинах, состоящий из фенолоформальдегидной смолы резольного типа, минеральных или органических кислот и наполнителя. В качестве тампонажного материала используют смесь, которая получается после перемешивания с наполнителем смолистого слоя, образующегося после расслоения в течение 5-15 мин композиции, дополнительно содержащей добавку пенообразователя и активатора процесса (патент РФ №2147332, опублик. 2000.04.10 - прототип).

Известный материал обладает высокой вязкостью и пригоден для изоляционных работ при высокой приемистости скважины.

В изобретении решается задача повышения проникающей способности тампонажного материала и обеспечение изоляции водопритоков с повышенной приемистостью.

Задача решается тем, что тампонажный материал для ремонтно-изоляционных работ в скважине включает нижний осевший слой, отделенный после расслоения фенолоформальдегидной смолы, и отвердитель. Согласно изобретению тампонажный материал содержит дополнительно верхний слой, отделенный после указанного расслоения, в части которого, составляющей 5-10% от объема указанной смолы, растворено 0,1-1% негашеной извести от массы указанной смолы.

Кроме того:

тампонажный материал дополнительно содержит загуститель;

тампонажный материал дополнительно содержит наполнитель.

Сущность изобретения

При изоляции водопритоков в скважине весьма важно, чтобы изолирующий материал имел возможность проникать не только в высокопроницаемые зоны, но и в мелкие поры, создавая там прочный и плотный тампон. Кроме того, тампонажный материал должен создавать надежный тампон (изоляцию) в зоне водопритока в призабойной зоне скважины, в нарушениях сплошности обсадной колонны скважины, обладающих повышенной приемистостью жидкости, т.е. приемистостью более 500 м³/сут. Такая приемистость сродни приемистости скважины в высокопродуктивных пластах. Существующие материалы на основе фенолоформальдегидной смолы, как правило, имеют завышенную вязкость, которая увеличивается присутствием в материале наполнителя. Кроме того, использование в прототипе смолистого слоя, образовавшегося после расслоения фенолоформальдегидной смолы, еще больше повышает вязкость материала. Все это снижает проникающую способность тампонажного материала и препятствует созданию качественной изоляции водопритоков в скважине, особенно весьма интенсивных водопритоков, обладающих повышенной приемистостью более 500 м³/сут. В предложенном изобретении решается задача повышения проникающей способности тампонирующего материала и обеспечение изоляции водопритоков с повышенной приемистостью. Задача решается тампонажным материалом для ремонтно-изоляционных работ в скважине, включающим расслаивающуюся фенолоформальдегидную смолу и отвердитель. В качестве расслаивающейся фенолоформальдегидной смолы материал содержит фенолоформальдегидную смолу, модифицированную негашеной известью (СаО) в количестве 0,1-1,0% от массы фенолоформальдегидной смолы. При этом для модификации используют верхний жидкий слой, образующийся при расслоении смолы. Часть этого слоя в объеме 5-10% от объема смолы сливают в отдельную емкость, растворяют в ней негашеную известь в количестве 0,1-1,0% от массы нерасслоившейся смолы и перемешивают с оставшейся, осевшей после расслоения смолой. Полученный продукт используют в качестве связующего при ремонтно-изоляционных работах в скважине, в частности при изоляции (тампонировании) водопритоков в призабойной зоне добывающей скважины, изоляции (тампонировании) зон поглощений в нагнетательной скважине, изоляции (тампонировании) мест нарушений обсадной колонны скважины и т.п. Для создания тампонирующего материала модифицированную фенолоформальдегидную смолу смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции. Модифицированная фенолоформальдегидная смола обладает большей жизнеспособностью, меньшим запахом, вязкостью исходной смолы, а при закачке в интервал изоляции проникает практически в любые даже самые малые поры пласта.

Модифицированная фенолоформальдегидная смола - это однородная жидкость от красновато-коричневого до темно-вишневого цвета с вязкостью не более 55 мПас и массовой долей сухого остатка не менее 40%.

При определения компонентного и процентного состава тампонажного материала определяющим фактором служит температура и приемистость в зоне ремонта. Границы температурного диапазона установлены в следующих пределах:

- в диапазоне от 15 до 80°С смола используется в композиции с отвердителем процесса в количестве 5-25%;

- в диапазоне от 80 до 110°С смола используется в композиции с 50%-ным отвердителем процесса в количестве 0-10%.

В качестве отвердителя может быть использован, например, раствор серной, соляной, n-толуолсульфокислоты, щавелевой кислоты.

При необходимости загущения материала вводят загустители, например водорастворимые полимеры типа полиакриламида, сополимера винилацетата и этилена, эфиры целлюлозы, например метилгидроксипропилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу и т.п.

При необходимости снижения пенообразования материала вводят пеногасители типа полисилоксана.

При необходимости наполнения материала вводят наполнители типа кварцевого песка, древесной муки и пр.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. 200 кг фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3027Б выдерживают не менее 1 сут до появления на поверхности жидкого слоя. Часть этого слоя в объеме 5% от его объема сливают в отдельную емкость. В течение 5 мин растворяют в этой части слоя 0,1% (0,2 кг) негашеной извести и перемешивают с частью верхнего слоя и нижней осевшей частью. Модифицированную фенолоформальдегидную смолу доставляют к скважине, смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции, создавая в призабойной зоне тампон.

Пример 2. 200 кг фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3027Б выдерживают не менее 1 сут до появления на поверхности жидкого слоя. Часть этого слоя в объеме 7,5% от его объема сливают в отдельную емкость. В течение 7 мин растворяют в этой части слоя 0,5% (1 кг) негашеной извести и смешивают с частью верхнего слоя и нижней осевшей частью. Модифицированную фенолоформальдегидную смолу доставляют к скважине, смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции, создавая в призабойной зоне тампон.

Пример 3. 200 кг фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3027Б выдерживают не менее 1 сут до появления на поверхности жидкого слоя. Часть этого слоя в объеме 10% от его объема сливают в отдельную емкость. В течение 10 мин растворяют в этой части слоя 1% (2 кг) негашеной извести и смешивают с частью верхнего слоя и нижней осевшей частью. Модифицированную фенолоформальдегидную смолу доставляют к скважине, смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции, создавая в призабойной зоне тампон.

Пример 4. 200 кг фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3027Б выдерживают не менее 1 сут до появления на поверхности жидкого слоя. Часть этого слоя в объеме 7% от его объема сливают в отдельную емкость. В течение 7 мин растворяют в этой части слоя 0,5% (1 кг) негашеной извести и смешивают с частью верхнего слоя и нижней осевшей частью. В модифицированную фенолоформальдегидную смолу вводят 100 кг кварцевого песка как наполнителя и доставляют к скважине, смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции, создавая в призабойной зоне тампон.

Пример 5. 200 кг фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3027Б выдерживают не менее 1 сут до появления на поверхности жидкого слоя. Часть этого слоя в объеме 7,5% от его объема сливают в отдельную емкость. В течение 7 мин, растворяют в этой части слоя 0,5% (1 кг) негашеной извести и смешивают с частью верхнего слоя и нижней осевшей частью. В модифицированную фенолоформальдегидную смолу вводят 0,2 кг полиакриламида как загустителя, растворяют полиакриамид, доставляют к скважине, смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции, создавая в призабойной зоне тампон.

Тампонирующий материал по примерам 1-5 способен проникать в нарушение сплошности обсадной колонны при приемистости места нарушения 50 м³/сут и более и создавать надежный тампон при приемистости места изоляции более 500 м³/сут и более, тогда как материал по прототипу проникает в призабойную зону начиная с приемистости порядка 150 м³/сут и создает надежный тампон при приемистости места нарушения менее 300 м³/сут.

Применение предложенного тампонажного материала позволит решить задачу повышения проникающей способности тампонажного материала и обеспечить изоляцию водопритоков с повышенной приемистостью.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для проведения ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах. Технический результат - повышение проникающей способности тампонажного материала и обеспечение изоляции водопритоков с повышенной приемистостью. Тампонажный материал для ремонтно-изоляционных работ в скважине, включающий нижний осевший слой, отделенный после расслоения фенолоформальдегидной смолы, и отвердитель, содержит дополнительно верхний слой, отделенный после указанного расслоения, в части которого, составляющей 5-10% от объема указанной смолы, растворено 0,1-1% негашеной извести от массы указанной смолы. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 2 з.п. ф-лы.

1. Тампонажный материал для ремонтно-изоляционных работ в скважине, включающий нижний осевший слой, отделенный после расслоения фенолоформальдегидной смолы, и отвердитель, отличающийся тем, что он содержит дополнительно верхний слой, отделенный после указанного расслоения, в части которого, составляющей 5-10% от объема указанной смолы, растворено 0,1-1% негашеной извести от массы указанной смолы.2. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит загуститель.3. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит наполнитель.