Состав для изоляции водоносных пластов Советский патент 1987 года по МПК E21B33/138 

t1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности н может быть использовано для ограничения притока воды в нефтяные и газовые скважины.

Цель изобретения - повышение эффективности изоляции пласта за счет улучшения кальматирующих и структурно-механических свойств состава.

Состав для изоляции водоносных пластов содержит поливинилхлоридную смолу, пластификатор и древесную муку хвойных .пород деревьев.

Древесная мука, использующаяся, в качестве наполнителя, представляет собой тонкоизмельченную древесину хвойных пород. Она отличается большей водостойкостью, чем древесная мука из упругих пород деревьев. Большое влияние на закупоривающие спо- собности тампонирующего состава оказывает степень измельчения древесной муки. Исследования показали, что наиболее пригодна для этой цели древесная мука, степень помола кото- рой соответствует номеру 180 или 150 т.е. величина частиц колеблется в пределах 1 - 40 мкм в поперечнике и от 130 мкм до 1 мм в длину.

Проницаемость породы после обра- ботки ее предлагаемым составом при t 35-4 ; С и времени вьщержки 24 ч изменяется следующим образом.

Проницаемость после закачки полимерной композиции, мкм : до закач- ки 0,005 в прямом направлении 0,0001, в обратном направлении 0,00011.

Проницаемость, мкм, после удаления поверхностного слоя толщиной 3 мм: в прямом направлении 0,008, в обратном направлении 0,0009, толщиной 6 мм - в прямом направлении 0,0022j в обратном направлении 0,002 толщиной 9 мм - в прямом направлении 0,0025J в обратном направлении 0,003 толщиной 11 мм - в прямом направлении 0,0029J в обратном направлении 0,0033.

Соотношение компонентов состава, мае . % : полихлорвинилоиая смола 39, дибутилфталат 51, дренесная мука 10.,

Давление при прокачке состава - 18 МПа, давление воды при прокачке н прямом направлении - 20 МПа, давле- ние воды при прокачке в обратном направлении - 20 МПа.

Структурно-механические характеристики состава приведены в табл. 1;

152

результаты исследования воздействия воды и керосина на отвержденный состав - в табл., 2; влияние температуры на время отверждения состава - в табл. 3.

Механизм взаимодействия (процесс пластификации) поливинилхлоридной смолы (ПВХС) и образование водоизо- лирующего состава заключается в сле д тощем. При смешении порошка поли- винилхлоридной смолы с дибутилфтала- том происходит растворение пластификатора в полимере. Так как при по- Н1{женных температурах (менее 35°С) процесс набухания ПВХС в пластификаторе идет медленно, то и смешение этих реагентов необходимо проводить при комнатной температуре. После тщательного перемешивания полимерную композицию помещают в определенные термобарические условия (в пласт), где и происходит процесс набухания с частичным структурированием, связанным с процессами старения самого полимера. Длительное нагревание полимерной композиции (выше 40 С} приводит к частичной сшивке цепей микромолекул полимера и ведет к уменьшению растворимости последнего, сопровождающейся усадкой продукта набухания .

Пример 1. Навеску поливинил- хлоридной смолы в количестве 34 г помещают в фарфоровую чашку. Затем в смолу приливают половину расчетного количества дибути.лфталата (ДБФ) что составляет 28,5 г, и тщательно® перемешивают в течение 3-5 мин до получе)шя однородной массы. После этого при непрерывном перемешивании на протяжении 4-5 мин в смесь вводят смесь 28,5 г дибутилфтала и 9 г древесной муки.

П р и м е р 2. Навеску поливинил- хлоридной СМО.ЛЫ в количестве 39 г помещают в фарфоровую чашку. Затем в смолу приливают по:1ови}1у расчетного ко1П1чества диоктнлфталата (ДОФ),что составляет 25,5 г, и тщательно перемешивают 3 течение 3-5 мин до получения однородной масс1з1. После этого добавляют 10 г древесной муки и смес вновь тщательно перемешивают. Затем добавляют 25,5 г диоктилфталата при непрерывном переме11:ивании на протяжении 4-5 мин по 5 мл в 1 мин.

Приме р 3. Навеску поливинил- хлоридной СМО.11Ы р ко. 1ичестве 44 г помещают в (|эарфорону1о чпшку, туда же

31

вносят древесную муку в количестве 12 г. Затем в эту смесь приливают половину расчетного количества ди- октилфталата, что составляет 22 г, и тщательно перемешивают в течение 3-5 мин до получения однородной массы. После этого При непрерывном перемешивании на протяжении 4-5 мин в смесь вводят оставшееся количество дибутилфталата по 5 мл в 1 мин.

Приготовление состава в промысловых условиях производится в емкостях цементировочных агрегатов или в глиномешалках путем интенсивного перемешивания исходных продуктов. Смес готовят непосредственно перед закачкой ее в скважину.

Технология приготовления состава отличается простотой, при этом используются нетоксичные веш;ества, Объемы водоизолирующего состава задаются конкретно исходя из особенностей строения конкретных продуктивных пластов и условий их разработки (проницаемость пластов - обводни- телей,пластовое давление в них, конструкция скважины, условия и качество цементирования эксплуатационных колонн и т,д,),

15 4

Данные, приведенные в табл,1-3, свидетельствуют об эффективности тампонажного состава при изоляции водоносных пластов, обеспечивающего водонепроницаемость обработанных пластов вплоть до гидростатического давления 20 МПа и работоспособного в интервале температур от 45 до 130 С.

10 Формула изобретения

Состав для изоляции водоносных пластов, включающий поливинилхлорид- ную смолу и пластификатор, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения эффективности изоляции пласта за счет улучшения кальмати- , и структурно-механических свойств состава, он дополнительно содержит древесную муку хвойных пород деревьев при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Поливинилхлорид- ная смола Пластификатбр Древесная мука хвойных пород деревьев

34,0 - 44,0 44,0 - 57,0

9,0 - 12,0

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

i

.,1

Ло |Комс И|Л.- Hd iil-lnpo кач

60

„т- ОТ- „7 -pfp- BI-P1(-м:1 .-1;птурл гтя -ршления С

120

Хо- Ло

ряНСЯ Bff

про- пес от-I верх

Конец

процрсса

отврркле н кя

отверждения

Конец процесса от- вер«- дения

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для ограничения притока воды в нефтяные и газовые скважины. Цель изобретения - повышение эффективности изоляции пласта за счет улучшения кальматирующих и структурно-механических свойств состава. Состав содержит компоненты при следующем их соотношении, мае,%: по- ливинилхлоридная смола 34,0-44,0, пластификатор 44,0-57,0, древесная мука хвойных пород деревьев 9,0-12,0. В промысловых условиях состав приготавливают в емкостях цементировочных агрегатов или в глиномешалках путем интенсивного перемешивания компонентов до получения однородной массы. Древесная мука хвойных деревьев, использующаяся в качестве наполнителя в составе, отличается по- вьш1енной водостойкостью. Степень измельчения муки влияет на закупоривающие способности состава. Оптимальный размер частиц муки соответствует 1-40 мкм в поперечнике и от 130 мкм до 1 мм в длину. Объемы состава для водоизоляции пластов скважины выбирают исходя из особенностей строения продуктивных пластов и условий- их разработки, 3 табл. а S (Л оо 4

Составитель Л. Бестужева Редактор Е, Коггча Техред П.OjieiinnK Корректор М.Демчик

Заказ 2189/33 Тира;к 533Подггисное

ВНИИПИ Государственного ксзмитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгорсзд, ул. Проектная, 4