Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих скважинах и регулирования охвата пласта и профиля приемистости нагнетательных скважин.
Известен состав для изоляции пластовых вод (патент RU №2067157, МПК Е21В 33/138, опубл. 10.06.1996 в бюл. №16), содержащий силикат натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %:
В качестве электролита используют хлорид кальция или соляную кислоту.
Недостатком известного состава является низкая прочность геля. Статическое напряжение сдвига самого прочного геля, определенного через 1 ч после выдержки при температуре 70°C, составляет 420 Па.
Наиболее близким аналогом является состав для изоляции пластовых вод (патент RU №2168618, МПК Е21В 43/22, опубл. 10.05.2001 в бюл. №13) на основе силиката натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Состав дополнительно содержит анионактивное поверхностно-активное вещество, например ДС-РАС, сульфонол в количестве 1-3% от массы раствора на основе силиката натрия.
Недостатком известного состава является то, что гелеобразование составов при низких температурах (<50°C) невозможно. Для гидролиза аммиачной селитры (нитрата аммония), обуславливающей гелеобразование в растворе силиката натрия, нужна температура не менее 50°C. Максимальная вязкость геля, полученного по известному составу, составляет 1600 мПа⋅с, это свидетельствует о низкой прочности геля и ведет к снижению эффективности известного гелеобразующего состава, что также является его недостатком.
Техническими задачами предложения являются повышение эффективности и технологичности гелеобразующего состава за счет увеличения его прочности и длительности времени гелеобразования при низкой пластовой температуре.
Технические задачи решаются гелеобразующим составом, содержащим силикат натрия, соль аммония и добавку.
Новым является то, что в качестве соли аммония используют сульфат аммония, в качестве добавки - метилсиликонат натрия или калия при следующих соотношениях компонентов, мас. %:
Для приготовления гелеобразующего состава используют реагенты:
- силикат натрия по ГОСТ 13078-81 - представляет собой густую жидкость желтого или серого цвета плотностью в пределах 1360-1450 кг/м3, силикатным модулем в пределах 2,7-3,4;
- сульфат аммония по ГОСТ 9097-82 - представляет собой белые или прозрачные кристаллы, хорошо растворимые в воде;
- метилсиликонат натрия (ГКЖ-11Н) или метилсиликонат калия (ГКЖ-11К) - представляют собой прозрачную или слегка мутную жидкость от бесцветного до темно-коричневого цвета. Допускается наличие мелкодисперсного осадка и механических примесей. Массовая доля для сухого остатка - не менее 25% для ГКЖ-1Н и не менее 50% для ГКЖ-11К, гидрофобизирующая способность - не менее 8 ч. В нефтяной и газовой промышленности применяется в качестве модификатора глинистых буровых растворов, а также в качестве реагентов, используемых в химических процессах;
- вода пресная.
Сущность предложения состоит в создании гелеобразующего состава с длительным временем гелеобразования при низкой пластовой температуре. Опытным путем установлено, что объем гелеобразующего состава зависит от мощности и приемистости обводненных интервалов пласта и находится в пределах от 10 до 80 м3. При таких объемах время закачки гелеобразующего состава увеличивается, поэтому время его гелеобразования должно составлять от 2 ч 10 мин до 30 ч.
В лабораторных условиях гелеобразующий состав готовят следующим образом. При температуре 20±2°C в стеклянные стаканы вносят навеску сульфата аммония, наливают расчетное количество пресной воды и перемешивают до его растворения. В полученный раствор сульфата аммония при перемешивании медленно добавляют метилсиликонат натрия или калия и приливают жидкое стекло. Состав перемешивают и оставляют на гелеобразование. Сульфат аммония является гелеобразователем состава, изменением его количества регулируют время гелеобразования. Метилсиликонат натрия или калия в гелеобразующем составе при контакте с породой оказывает гидрофобизирующее действие, так как осаждается в виде капелек на стенках мелких пор и капилляров, в результате чего силы поверхностного натяжения выталкивают воду из пор, а также способствует увеличению времени гелеобразования.
В зависимости от количества метилсиликоната натрия или калия гелеобразование возможно значительно замедлить, вплоть до нескольких суток, что необходимо для удаленного доступа реагента в пласт, получаемый гель при этом обладает более высокой прочностью, чем наиболее близкий аналог.
После образования гелей определяют их прочность при комнатной температуре (статическое напряжение сдвига) по ГОСТ 33213-2014 (с использованием широметра). Результаты гелеобразования и определения прочности представлены в таблице.
Пример приготовления состава. Опыт №9. При температуре 22°C в стеклянный стакан объемом 200 мл вносят 1,8 г (1,8 мас. %) сульфата аммония, наливают 83,2 г (83,2 мас. %) воды, перемешивают до растворения, далее при перемешивании медленно приливают 0,5 г (0,5 мас. %) метилсиликоната натрия, 14,5 г (14,5 мас. %) жидкого стекла. После перемешивания состав оставляют на гелеобразование. Изоляционный состав, приготовленный таким образом, имеет время гелеобразования 6 ч 20 мин, прочность - 122,5 Па. Остальные гелеобразующие составы по таблице готовят аналогично опыту №9.
Составы, приготовленные при запредельных значениях исходных компонентов, имеют низкую прочность или гель не образуется, или имеют короткое время гелеобразования: опыт №1 - гель не образуется, опыты №21, 44 - составы имеют низкую прочность (менее 30 Па), а опыт №43 - короткое время гелеобразования (1 ч 20 мин).
Максимальное время гелеобразования гелеобразующего состава составляет 30 ч, минимальное - 2 ч 10 мин, максимальная прочность, измеренная при комнатной температуре, - 320,5 Па в отличие от прототипа, у которого максимальное время гелеобразования составляет 6 ч, а максимальная вязкость - 1600 мПа⋅с.
Гелеобразующий состав обладает высокой прочностью и длительным временем гелеобразования при низкой пластовой температуре.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКА В СКВАЖИНУ С НИЗКОЙ ПЛАСТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ (ВАРИАНТЫ) | 2017 |
|
RU2667254C1 |
ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКА В СКВАЖИНУ (ВАРИАНТЫ) | 2018 |
|
RU2703598C1 |
ВЯЗКОУПРУГИЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД В СКВАЖИНАХ (ВАРИАНТЫ) | 2008 |
|
RU2377389C1 |
Способ выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин и ограничения водопритока в добывающие скважины | 2016 |
|
RU2661973C2 |
СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКА В СКВАЖИНУ | 2017 |
|
RU2669648C1 |
СОСТАВ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД | 1996 |
|
RU2105878C1 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ | 1996 |
|
RU2114286C1 |
СОСТАВ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН | 2007 |
|
RU2357996C1 |
ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИТОКА ВОД В СКВАЖИНУ | 2009 |
|
RU2418030C2 |
ВЯЗКОУПРУГИЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНАХ | 2008 |
|
RU2380394C2 |
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих скважинах и регулирования охвата пласта и профиля приемистости нагнетательных скважин. Гелеобразующий состав содержит 13-19,5 мас.% силиката натрия, 1,6-2,2 мас.% сульфата аммония, 0,2-1,8 мас.% метилсиликоната натрия и вода – остальное. Техническим результатом является повышение эффективности и технологичности гелеобразующего состава за счет увеличения его прочности и длительности времени гелеобразования при низкой пластовой температуре. 1 пр., 1 табл.
Гелеобразующий состав, содержащий силикат натрия, соль аммония и добавку, отличающийся тем, что в качестве соли аммония используют сульфат аммония, в качестве добавки - метилсиликонат натрия или калия при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ | 1999 |
|
RU2168618C2 |
СОСТАВ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД | 1995 |
|
RU2078919C1 |
СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ДЕГАЗАЦИОННЫХ СКВАЖИН | 1996 |
|
RU2108464C1 |
ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИЕ СОСТАВЫ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКА В СКВАЖИНУ | 2009 |
|
RU2397195C1 |
SU 2003808 A1, 30.11.1993 | |||
US 4004639 A, 25.01.1977. |
Авторы
Даты
2018-10-17—Публикация
2017-11-29—Подача