СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКА В СКВАЖИНУ Российский патент 2018 года по МПК E21B33/138 C09K8/504 E21B43/32 

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих и нагнетательных скважинах, и предназначено для проведения водоизоляционных работ в скважинах.

Известен состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU №2632799, МПК С09K 8/50, Е21В 33/138, опубл. 09.10.2017 в бюл. №28). Состав включает гелеобразующий состав при содержании компонентов, мас. %:

Силикат натрия 0,4-8,9

Силикат калия 0,1-4,5

Ацетат хрома 0,4-1,5

Вода остальное.

После закачки гелеобразующего состава спустя 1,5-3 ч осуществляют прокачку раствора щелочи для восстановления проницаемости нефтенасыщенных интервалов, прокачивают оторочку 10-20%-ного водного раствора гидроксида натрия объемом, не превышающим 0,1-0,2 объема пор призабойной зоны пласта, индукционный период гелеобразующего состава при пластовой температуре устанавливают равным 3-6 ч, а технологическую паузу выбирают продолжительностью 15-25 ч.

Недостатком известного состава является то, что гелеобразующий состав предназначен для создания водоизоляционных экранов только при высоких пластовых температурах - от 120 до 250°С, при этом время его гелеобразования составляет не более 6 ч, что не позволяет использовать при водоизоляционных работах в скважине большие объемы состава, так как за 6 ч можно приготовить и закачать только ограниченный объем.

Наиболее близким аналогом является гелеобразующий состав для ограничения водопритока в добывающие скважины (патент RU №2456439, МПК Е21В 43/22, 43/32, С09K 8/84, опубл. 20.07.2012 в бюл. №20). Состав содержит воду, силикат натрия и ацетат хрома при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Силикат натрия 1-10

Ацетат хрома 0,5-2

Вода остальное.

Недостатком известного состава является относительно короткое время гелеобразования, составляющее не более 10 ч, что не позволяет планировать использование при работах в скважине больших объемов состава, что зачастую бывает необходимым, так как за 10 ч возможно приготовить и закачать только ограниченный объем. Также недостатком является относительно большое количество используемого ацетата хрома, что удорожает состав.

Техническими задачами являются повышение эффективности изоляции водопритока и увеличение технологических возможностей его применения за счет расширения интервала времени гелеобразования состава и удешевления его стоимости.

Технические задачи решаются предлагаемым составом для изоляции водопритока в скважину, содержащим силикат натрия, ацетат хрома и воду.

Новым является то, что дополнительно содержит в качестве регулятора гелеобразования кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Силикат натрия 2,8-13,5

Кремнефтористый натрий 0,3-0,7

Ацетат хрома 0,3-1,8

Пресная вода остальное.

Для приготовления состава используют реагенты:

- силикат натрия по ГОСТ 13078-81, представляет собой жидкость желтого или серого цвета плотностью в пределах 1360-1450 кг/м³, с силикатным модулем в пределах 2,7-3,4;

- кремнефтористый натрий (гексафторосиликат натрия - Na₂SiF₆), представляет собой белый кристаллический порошок, пожаро- и взрывобезопасный;

- ацетат хрома, представляет собой водный раствор зеленого цвета с массовым содержанием ацетата хрома не менее 45%;

- воду пресную.

Сущность предложения состоит в создании состава с широким интервалом времени гелеобразования. Для изоляции водопритока в скважину с высокой приемистостью необходимы большие объемы гелеобразующего состава, при этом время его закачивания увеличивается, поэтому необходим состав, время гелеобразования которого можно регулировать от 2 до 30 ч. Ацетат хрома является гелеобразователем состава, изменением его количества можно регулировать время гелеобразования. Кремнефтористый натрий ускоряет гелеобразование состава и упрочняет его. Использование его в количестве 0,3-0,7% маc. также позволяет сократить применение более дорогого гелеобразователя - ацетата хрома. Такая концентрация кремнефтористого натрия определена опытным путем. Применение менее 0,3% маc. не оказывает положительного влияния на результат гелеобразования состава, а использование более 0,7% маc. ограничено растворимостью кремнефтористого натрия в воде.

Приготовление гелеобразующего состава в лабораторных условиях. При температуре 20±2°С в стеклянные стаканы вносят навеску кремнефтористого натрия, наливают расчетное количество пресной воды и перемешивают до его растворения. В полученный раствор при перемешивании медленно добавляют ацетат хрома и приливают жидкое стекло. Состав перемешивают и оставляют на гелеобразование.

Приготовление гелеобразующего состава на скважине. В мерник агрегата набирают пресную воду, в которую добавляют расчетное количество кремнефтористого натрия, перемешивают до его полного растворения. Далее в этот раствор при перемешивании добавляют ацетат хрома и силикат натрия, после чего водоизоляционную композицию закачивают в скважину. В случае обводнения скважины высокоминерализованной пластовой водой до водоизоляционной композиции в изолируемый интервал в качестве буфера закачивают пресную воду в объеме 5-10 м для предупреждения коагуляции силиката натрия при контакте с минерализованной водой. Время гелеобразования первого объема состава самое длительное, а последнего - самое короткое, что позволяет использовать при водоизоляционных работах в скважине большие объемы состава. Изменяя соотношение компонентов состава, регулируют необходимое время гелеобразования состава - от 2 до 30 ч. После гелеобразования состава в пластовых условиях образуется гель, который не растворяется и не разрушается в пластовых условиях под воздействием пластовых минерализованных вод, что позволит увеличить продолжительность эффекта изоляции водопритока.

Время гелеобразования гелеобразующего состава определяют опытным путем в лабораторных условиях. Результаты лабораторных испытаний приведены в таблице 1.

Взвешивают 0,5 г (0,5 мас. %) кремнефтористого натрия и наливают 86,2 г (86,2 мас. %) пресной воды в стеклянный стакан объемом 100 мл, туда же при перемешивании добавляют 1,2 г (1,2 мас. %) ацетата хрома и 12,1 г (12,1 мас. %) силиката натрия, перемешивают и оставляют полученную композицию на гелеобразование. Периодически? наклоняя стакан, фиксируют время, когда мениск жидкости в стакане перестанет смещаться. Определенное таким образом время является временем гелеобразования, которое составляет 12 ч (таблица 1, опыт 9). Остальные опыты, представленные в таблице 1, готовят аналогичным образом. После образования гелей определяют их прочность (на основе статического напряжения сдвига) при комнатной температуре с использованием широметра по ГОСТ 33213-2014. По результатам лабораторных испытаний выбран состав с временем гелеобразования от 2 до 30 ч и прочностью от 48,2 до 356,7 Па (№№2-3, 5-16) при следующем соотношении, мас. %:

Силикат натрия 2,8-13,5

Кремнефтористый натрий 0,3-0,7

Ацетат хрома 0,3-1,8

Пресная вода остальное.

Использование состава для изоляции водопритока в скважину позволяет повысить эффективность изоляции водопритока и увеличить технологические возможности его применения за счет расширения интервала времени гелеобразования состава и удешевления его стоимости.

Изобретение оотносится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих и нагнетательных скважинах, и предназначено для проведения водоизоляционных работ в скважинах. Состав для изоляции водопритока в скважину содержит 2,8-13,5 мас. % силиката натрия, 0,3-1,8 мас. % ацетата хрома, 0,3-0,7 мас. % кремнефтористого натрия в качестве регулятора гелеобразования и воду – остальное. Техническим результатом является повышение эффективности изоляции водопритока и увеличение технологических возможностей его применения за счет расширения интервала времени гелеобразования состава и удешевления его стоимости. 1 табл.

Состав для изоляции водопритока в скважину, содержащий силикат натрия, ацетат хрома и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит в качестве регулятора гелеобразования кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Силикат натрия 2,8-13,5 Кремнефтористый натрий 0,3-0,7 Ацетат хрома 0,3-1,8 Пресная вода Остальное