ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ Российский патент 2021 года по МПК E21B33/138 C09K8/42 C09K8/50 

Изобретение относится к газонефтедобывающей промышленности, а именно к составам, которые используются для ремонтно-изоляционных работ по ликвидации водопритоков в эксплуатационных нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах, а также для изоляции зон поглощений при бурении нефтяных и газовых скважин в условиях умеренных и повышенных температур.

Известен состав для изоляции водопритоков, который содержит следующие ингредиенты при их соотношении, масс. %: кремнийорганические соединения 40-90, хлорид металла 0,5-10 и гликоль 10-50. В качестве кремнийорганического соединения он содержит этилсиликат-32 или этилсиликат-40, тетраэтоксисилан или смолку этилсиликата (см. Патент Российской Федерации RU 2174588 С2, кл. 5 Е21В 33/138, 2001).

Недостатком этого состава является то, что образованный из него материал является достаточно хрупким и при блокировке больших отверстий или трещин в условиях знакопеременных нагрузок быстро разрушается.

Снижение содержания в продукте этилсиликата ниже 55% и соответственно добавление к 50% растворителя обеспечивает значительное снижение основных характеристик продукта - это качество геля и образованного из него пластичного полимерного тампонирующего материала и собственно тампонирующая способность, особенно при пластовых температурах ниже 30°C. При концентрации тетрахлорида титана более 6% время гелеобразования является достаточно малым, что усложняет проведение полной обработки водонаполненных пропластков, особенно при необходимости закачки больших объемов.

Кроме того, при высоком содержании хлоридов металлов образуется нерастворимый осадок, который частично закупоривает поры пласта, снижает технологические и изолирующие свойства состава.

Известен состав для изоляции водопритоков, который содержит следующие ингредиенты при их соотношении, масс. %: кремнийорганические соединения 40,5-61,5, полигликоли 20-30, тетрахлорид титана 3,5-4,5, олигофенилэтоксисилоксан 15,0-25,0. В качестве кремнийорганического соединения он содержит этилсиликат-32 или этилсиликат-40, тетраэтоксисилан или смолку этилсиликата (см. Патент Российской Федерации RU 2454447 С1, C09K 8/504, 2012), принятый в качестве ближайшего аналога заявленного изобретения.

Недостатки предыдущего состава частично устранены - увеличена прочность полимерного материала, обеспечена возможность отвердевания при температуре 20-40°C и регулирования отвердевания. Но добавление олигофенилэтоксисилоксана в состав тампонажного состава не решило проблему значительного улучшения адгезии тампонажного состава с породой.

В основу изобретения поставлена задача создания состава, способного образовывать пластичный тампонирующий материал в больших интервалах пластовых температур при ликвидации всех типов водопритоков с широким диапазоном регулирования времени полимеризации и повышенной адгезией к породе.

Поставленная задача решается тем, что тампонажный состав содержит этилсиликат, хлорид металла и гликоли, при этом в качестве хлорида металла применен тетрахлорид титана; согласно изобретению, он дополнительно содержит смесь этерифицированных фенильных и винильных кубовых остатков при таком соотношении компонентов, масс. %:

этилсиликат 70-99 тетрахлорид титана 0,5-2,5 гликоли 0,1-27 этерифицированные фенильные кубовые остатки 0,2-7,8 этерифицированные винильные кубовые остатки 0,2-7,8,

при этом суммарное содержание этерифицированных фенильных и винильных кубовых остатков не превышает 8 масс. %.

Фенильные кубовые остатки в своем составе содержат 15-25% фенилтрихлорсилана, а винильные кубовые остатки - 20-30% винилтрихлорсилана.

При общей этерификации таких кубовых остатков этиловым или метиловым спиртом образуется смесь этокси(метокси)силанов - фенилтриэтокси(метокси)силан и винилтриэтокси(метокси)силан.

За счет разрыва двойных связей винилсиланов и раскрытия бензольного кольца фенилсиланов образуется пластичный полимерный тампонирующий материал, который сохраняет свои блокирующие свойства при действии знакопеременных нагрузок на колонну в процессе эксплуатации скважины.

При этом только общее применение фенильных и винильных кубовых остатков, этерифицированных метиловым или этиловым спиртом, вместе с этилсиликатом позволяет достичь необходимых технологических и механических характеристик, значительно снизить разрушительное действие влаги на образованный полимерный материал и улучшить адгезию продукта с горными породами, что, в свою очередь, продлевает время жизни полимера и увеличивает межремонтный период скважин.

Порядок смешивания компонентов влияет на пластичную прочность тампонирующего материала и увеличивает технологические возможности в широком диапазоне температур - от 10 до 250°C. Так, растворитель добавляется только после смешивания этилсиликата и этерифицированных фенильных и винильных кубовых остатков с тетрахлоридом титана, в отличие от прототипа, где тетрахлорид добавляется в смесь этилсиликата и растворителя.

Технология проведения ремонтно-изоляционных работ по ликвидации водопритоков в пласт (скважину) осуществляется путем закачивания через НКТ (насосно-компрессорную трубу) тампонажного состава или его водонаполненного раствора и дальнейшего продавливания в водоносный пласт, где после окончания времени, от одного часа и выше, состав, имеющий химическую селективность, превращается в твердый полимерный пластичный тампонирующий материал, который имеет высокие изолирующие и механические свойства.

Предложенный тампонажный состав используется для изоляции водопритоков в газовых, нефтяных и газоконденсатных скважинах в условиях умеренных и повышенных температур.

Изобретение относится к газонефтедобывающей промышленности, а именно относится к составам, которые используются для ремонтно-изоляционных работ по ликвидации водопритоков в эксплуатационных нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах, а также для изоляции зон поглощений при бурении нефтяных и газовых скважин в условиях умеренных и повышенных температур. Тампонажный состав содержит 70-99 мас. % этилсиликата, 0,5-2,5 мас. % тетрахлорида титана, 0,1-27 мас. % гликолей, 0,2-7,8 мас. % этерифицированных фенильных кубовых остатков и 0,2-7,8 мас. % этерифицированных винильных кубовых остатков. При этом суммарное содержание этерифицированных фенильных и винильных кубовых остатков не превышает 8 мас. %. Техническим результатом является повышение технологических и механических характеристик состава и образованного из него полимерного материала.

Тампонажный состав, содержащий этилсиликат, хлорид металла и гликоли, в котором в качестве хлорида металла применен тетрахлорид титана, отличающийся тем, что он дополнительно содержит смесь этерифицированных фенильных и винильных кубовых остатков, при таком соотношении компонентов, мас. %:

этилсиликат 70-99 тетрахлорид титана 0,5-2,5 гликоли 0,1-27 этерифицированные фенильные кубовые остатки 0,2-7,8

этерифицированные винильные кубовые остатки 0,2-7,8,

при этом суммарное содержание этерифицированных фенильных и винильных кубовых остатков не превышает 8 мас. %.