СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЕСКОПРОЯВЛЯЮЩИХ СКВАЖИН Российский патент 2014 года по МПК E21B33/138 C09K8/44 

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для крепления призабойной зоны пескопроявляющих газовых скважин, в т.ч. используемых для подземного хранения газа.

Известен способ крепления призабойной зоны пескопроявляющих скважин путем закачки сначала полимерного состава на основе смеси карбамидформальдегидной и ацетонформальдегидной смол, а затем раствора соляной кислоты [1 - аналог].

Недостатками данного способа являются сложность проведения операций, связанных с быстрым отвердеванием состава, многоступенчатость процесса, а также использование коррозионноактивной соляной кислоты.

Известен состав для крепления призабойной зоны пласта при борьбе с пескопроявлениями, включающий закачку раствора следующего состава: кубовые остатки фурфурилового спирта, концентрированная техническая соляная кислота, ацетон, 25%-ный водный раствор аммиака, вода [2 - аналог].

Недостатки данного способа - использование многокомпонентного состава, низкие прочностные характеристики и недостаточная газопроницаемость закрепляемого песчаника.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности является способ крепления призабойной зоны пласта с составом, содержащим смолу, хлористый аммоний и нитрит натрия [3 - прототип].

Недостатком вышеуказанного состава для крепления слабосцементированного пласта является то, что образуемое при его использовании покрытие значительно снижает проницаемость коллектора, а также в том, что образующийся при креплении песка камень имеет низкие прочностные характеристики.

Целью данного изобретения является разработка технологичного способа крепления призабойной зоны газовых скважин с одновременным сохранением коллекторских свойств пласта.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности способа за счет улучшения прочностных и фильтрационно-емкостных характеристик песчаника, скрепленного заявленным составом и предотвращение образования песчаных пробок и выноса песка в ствол скважины.

Сущность изобретения

Предлагается способ крепления призабойной зоны пласта с неустойчивыми породами, включающий создание фильтра путем приготовления и закачки отверждающегося полимерного состава в призабойную зону, заключающийся в том, что перед и после указанного состава закачивается растворитель, объем которого составляет 10-30% об. от полимерного состава, после чего скважину продувают потоком газа и производят выдержку на реагирование и отверждение состава, а в качестве отверждающегося полимерного состава используется смесь кремнийорганической смолы и растворителя - Химеко-П и отвердитель АГМ-9, представляющий собой аминопропилтриэтоксисилан, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пескоукрепляющий состав

Химеко-П 95,0-98,0 Отвердитель АГМ-9 5,0-2,0,

в качестве растворителя используется ксилол или ароматические растворители, следующего компонентного состава, мас.%:

Кубовые остатки ректификации

КОРЭ 0,0-100,0

Ароматический растворитель

Нефрас А 100,0-0,0

Для исследований использовались:

1. Пескоукрепляющий состав по ТУ 2458-105-54651030-2012 представляет собой смесь кремнийорганического полимера и растворителя.

В качестве кремнийорганической смолы выступает раствор полиметилфенилсилоксановой смолы, модифицированной полиэфиром в ксилоле, а в качестве растворителя о-ксилол ТУ 2458-105-54651030-2012 изм. №1 от 12.10.2012 г.

2. Отвердитель АГМ-9 по ТУ 6-02-724-77 представляет собой аминопропилтриэтоксисилан.

Количественные соотношения выбраны исходя из того, что использование отвердителя более чем 5,0% нецелесообразно, а при менее чем 2,0% снижается эффективность отверждения пескоукрепляющего состава.

Экспериментальное исследование состава проводилось на фильтрационной установке высокого давления HP-CFS. Схема установки представлена на рисунке 1.

В лабораторных условиях при комнатной температуре были выполнены испытания данного состава по оценке влияния его закачки на фильтрационно-емкостные свойства пористой среды призабойной зоны газовой скважины.

Моделью пласта служила насыпная модель длиной 22,4 см и внутренним диаметром 4,71 см². Для получения заданной проницаемости пористой среды использовали молотую в течение определенного времени фракцию кварцевого песка.

После набивки модели песком она насыщалась водой и определялось значение коэффициента проницаемости по воде. В модель закачивали растворитель, затем полимерный состав и снова растворитель, после чего модель продували воздухом в течение24-48 часов для полного отверждения состава. После продувки модель вновь насыщалась водой и определялось конечное значение коэффициента фазовой проницаемости по воде. По полученным значениям коэффициента проницаемости до и после обработки рассчитывался коэффициент восстановления проницаемости.

На заключительном этапе определяли наличие или отсутствие выноса песка при избыточном давлении до 5,0 МПа.

Полученные результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 Влияние состава композиции на коэффициент восстановления проницаемости и вынос песка № опыта 1 2 3 4 5 прототип Состав композиции, мас.%           Химеко-П 95 96,5 98 97,5 - АГМ-9 5 3,5 2 2,5 - Карбамидная смола - - - - 80 Хлористый аммоний - - - - 3,0 Нитрит натрия - - - - 2,0 Растворитель, % масс.           КОРЭ - 50 100 - - Нефрас 100 50 - - - Ксилол - - - 100 - Количество растворителя, % об. от состава           До 10 20 20 30 - После 20 10 20 30 - Количество состава, V пор 2 2 2 2 0,5 Проницаемость по воде, мкм²           До обработки 0,4421 0,5281 0,5867 0,5346 3,180 После обработки 0,5084 0,5559 0,5867 0,5880 2,012 Коэффициент восстановления проницаемости, β 1,15 1,05 1,0 1,1 0,63 Степень сжатия, МПа 3,6 3,5 3,4 3,4 - Вынос песка нет нет нет нет нет

Как следует из таблицы, предлагаемый состав предотвращает вынос песка, при этом не снижает проницаемость пористой среды по газу, в то время как состав по прототипу предотвращает вынос песка, но значительно снижает проницаемость пористой среды по газу.

Источники информации

1. Патент РФ №2387806, E21B 33/138, Способ крепления призабойной зоны пескопроявляющих скважин, №2009112473/03; опубликован 27.04.2010. - аналог.

2. Патент РФ №2138616, E21B 33/138, Состав для крепления призабойной зоны пласта, №97118822/03; опубликован 27.09.1999. - аналог.

3. Патент РФ 2352764, E21B 33/138, Способ крепления призабойной зоны пласта, №2007119854/03; опубликован 20.04.2009. - прототип.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для крепления призабойной зоны пескопроявляющих газовых скважин, в том числе используемых для подземного хранения газа. Способ крепления призабойной зоны пласта с неустойчивыми породами включает создание фильтра путем приготовления и закачки отверждающегося полимерного состава в призабойную зону. При этом перед и после указанным составом закачивается растворитель, объем которого составляет 10-30% об. от полимерного состава. После чего скважину продувают потоком газа и производят выдержку на реагирование и отверждение состава. Причем качестве отверждающегося полимерного состава используется смесь кремнийорганической смолы и растворителя Химеко-П - 95,0-98 мас.%: отвердитель АГМ-9 - 5,0-2,0 мас.%, представляющий собой аминопропилтриэтоксисилан. В качестве растворителя используется ксилол или смесь кубовых остатков ректификации КОРЭ 0,0-100 мас.% и 100,0-0,0 мас.% ароматического растворителя Нефрас А. Техническим результатом является повышение эффективности способа. 1 ил., 1 табл.

Способ крепления призабойной зоны пласта с неустойчивыми породами, включающий создание фильтра путем приготовления и закачки отверждающегося полимерного состава в призабойную зону, отличающийся тем, что перед и после указанным составом закачивается растворитель, объем которого составляет 10-30% об. от полимерного состава, после чего скважину продувают потоком газа и производят выдержку на реагирование и отверждение состава, а в качестве отверждающегося полимерного состава используется смесь кремнийорганической смолы и растворителя - Химеко-П и отвердитель АГМ-9, представляющий собой аминопропилтриэтоксисилан, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пескоукрепляющий состав
Химеко-П 95,0-98,0 Отвердитель АГМ-9 5,0-2,0