Тампонажный состав Советский патент 1990 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтегазо- добывающей промышленности, в частности к тампонажным составам для проведения ремонтно-изоляционных работ в скважинах нефтяной или газовой залежи.

Целью изобретения является повышение тампонирующей способности состава за счет снижения водорастворимости при одновременном повышении .прочности образующегося полимера. .

Тампон жный состав включает технические лигносульфонаты (ЛСТ ), бихромат натрия, воду и в качестве добавки - алюмохлорид-продукт, получаемый при отмывке раствором хлористого алюминия реакционной массы в процессах алкилирования безола пропиленом, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Технические лигносульфонаты22-30

Бихромат натрия 4-8 Алюмохлорид. 5-10

ВодаОстальное

Технические лигносульфонаты (в пересчете на сухое вщеество ) являются побочным продуктом целлюлозно-бумажного производства, представляющим собой кальциевые, натриевые, аммониевые или кальциево-натриевые соли лиг- носульфоновых кислот. Выпускаются в виде жидкого или твердого продукта.

Наиболее подходящими для использования при приготовлении тампонажного состава являются ЛСТ жидкие марок А и В и ЛСТ твердые марки Т. ЛСТ жидкие марки А характеризуются улучшенными связующими свойствами и предназначены в качестве связующего в литейном производстве и производстве огне упоров5- ЛСТ жидкие марки В являются продуктом общего назначения.

ЛСТ жидкие представляют собой жидкость темно-коричневого цвета с массовой долей сухих веществ не менее 47,0% - марки А и 50% - марки В. Плотность ЛСТ указанных марок при 20°С соответственно равна 1,23 и 1,24 г/см. ЛСТ твердые марки Т представляют собой тонкодисперсный порошок светло-коричневого цвета с массовой долей сухих веществ не менее 76,0%. рН 20%-ного раствора ЛСТ марки А равно не менее 4,4. Марок В и Т - не менее 4,5.

Алюмохлорид представляет собой жидкость светло-желтого или серого цвета с зеленоватым оттенком плотностью 1,181-1,247 г/см с-содержанием основного вещества в пересчете па AlCl в пределах 200-300 г/л; обладает кислотными свойствами: рН . товарного раствора находится в пределах 0,8-2,0.

Алюмохлорид - продукт, получаемый при отмывке раствором хлористого алюминия реакционной массы в процессах алкилирования бензола пропиленом.

Проведенными лабораторными исследованиями установлено,, что введение алюмохлорида приводит к снижению растворимости при одновременном повышеНИИ прочности образующегося полимера а -также уменьшается расход отвердите ля - бихромата натрия.

В таблице в качестве примера приведены результаты экспериментальной проверки состава при .

5

0

5

0

5

0

5

Исследования проводились по известной методике: отверждения- смесей определялось визуально, в стеклянных или фарфоровых стаканчиках., псмещаемьпс в термостат с заданной температурой; прочность образующегося полимера - при разрыве стандартных образцов на приборе Михаэлиса. При этом образцы после отверждения сразу же помещались на хранение в пресную (водопроводную ) воду.

Растворимость образующегося полимера оценивалась путем визуального наблюдения за образцами, хранящимися в пресной воде, по изменению объема и формы образцов и цвета воды.

Как видно из табличных данных, введение алюмохлорида в. тампонажный состав практически исключает раство- римо.сть образующегося полимера в пресной воде, повышая его прочность на разрыв до 0,1-0,12 МПа. При этом расширяются пределы массовой доли ЛСТ, обеспечивающие получение смесей с приемлем 1ми временем их отверждения и качеством образующегося полимера, а также снижается расход отвердите- ля - бихромата натрия.

Тампонирующий состав готовится следующим образом.

Пример 1. Для селективной изоляции обводненных интервалов в продуктивный пласт на глубине 1250,0- 1256,0 м (пластовая температура +24 С) закачано 3,0 м состава со временем отверждения ч при соотношении исходных компонентов, мас.%: лет 23,0; бихромат натрия 4,0; алю- мохлорид 5,0; вода 68,0. Плотность состава 1,178 г/см, расчетная масса 3530 кг.

Расчет массы и объема исходных компонентов:

Порошкообразные ЛСТ (массовая доля сухих веществ 76,0%):

0

i5

Бихромат натрия (плотность 2,52 г/см): Алюмохлорид (плотность 1,2 г/смЪ:

Вода

3530x0,23:0,76 1300 кг

, кг 141:2, л

, кг 177:1, л 3530-(1300+141+ +177)1911 кг (л).

5

Состав готовился с помощью, двух агрегатов ЦА-320М путем равномерн го введения водного раствора бихро мата натрия с алгомохлоридом в циркулирующий водный раствор ЛСТ и пере- мешивания их в течение 2 циклов циркуляции.

Водный раствор бихромата натрия с алюмохлоридом был приготовлен в одной из полостей мерного бака одного агрегата ЦА-320М. Вначале бьто залито 300 л пресной воды при 60°С и расчетное количество алгомохлорида (объем воды и ее температура установлены произвольно); затем в .образвавшейся смеси растворили расчетное количество бихромата натрия путем постепенного введения его в циркулирующий поток и круговой циркуляции в течение 10 мин.

Водный раствор ЛСТ готовился также путем постепенного введения порокообразных ЛСТ в циркулирующий пото подогретой до воды (1611 л 1911-300) и циркуляции смеси до полного растворения ЛСТ.

Пример 2. Для отключения верхнего пласта на глубине 1237,0- -1244,0 м (пластовая температура +24 С) за обсадную колонну закачано 4,0 м состава со временем отверждения 40 мин при соотношении исходных компонентов, мас.%: ЛСТ 30,8; бихро- мат натрия 4,0; алюмохлорид 5,6; вода 59,6.

Плотность состава 1,175 г/см , расчетная масса 4700 кг.

При проведении обработки использовались жидкие ЛСТ марки А с массовой долей сухих веществ 47,2% и плотнос тью 1,23г/см, ЛСТ были разбавлены водой до плотноти 1,202 г/см и массовой доли сухих веществ 41,4%

Расчет массы и объема исходных реагентов:

4700x0,308:0,41 3531 г 3531:1,202 2938 л

4700x0, кг

15

20

8860

5

6

1,2 г/смЗ): 4700x0, кг 263г, л

Вода4700-(3531+188+

+2бЗ)718 кг (л)

Приготовление состава производилось по описанной в примере I схеме.. При этом 300 л воды при бьшо израсходовано на приготовление водного раствора бихромата натрия с алюмохлоридом, а оставшаяся часть воды

25

718-300 418 л при +18°С введена в водный раствор ЛСТ.

Как видно из таблицы, приемлемой тампонажной смесью на основе ЛСТ без добавления апюмохлорида является лишь смесь с массовой долей ЛСТ и бихромата натрия соответственно 31,5 и 9,1%. Однако помещение образовавщегося из этой смеси полимера в пресную воду уже через двое суток привело к его растворению с потерей формы. Из смесей с меньшей массовой долей ЛСТ по-г лимера с удовлетворительным качеством не образуется даже при массовой доле бихромата натрия 9,1%. Дальнейшее увеличение массовой доли бихромата натрия приводит к peзкo iy сокращению времени отверждения смесей, исключаюш,ему возможность их практического использования.

В то же время, введение в тампо нажные смеси на основе ЛСТ алюмохлс- рида резко снижает растворимость ос- 5 Разующегося полимера в пресной веде уже при массовой доле апюмохлорида в смеси 4,0%, а при массовой доле 5,0% и выше образующийся полимер в пресной воде практически не раство- 0 ряется. При этом прочность на разрыв образующегося полимера достигает 0,1- 0,12 МПа. Исследования показывают, что указанный эффект наблюдается и при снижении в смеси массовой доли 5 лет до 22,0%, а бихромата натрия - до 4,0% (опыт 4).

30

Использование данного тампонажно- го состава обеспечит повьш ение эф- Q фективности ремонтно-изоляционных работ, проводимых для изоляции притока или ликвидации поглощения пресных И17И опресненных вод за счет исключения растворимости образующегося полимера и повышегшя его прочности. По лабораторным данным прочность образующегося полимера на разрыв из предлагаемого состава достигает 0,1- 0,12 МПа при сохранении формы и объема образцов в течение 3-х и более месяцев.

формула изобретения

Тампонажный состав, содержащий texHH4ecKHie лигносульфонаты и соли Хрома, отличающийся тем, ч то, с целью повышения тампонирую- йгей споообйости за счет снижения во- ;|1Орастворимости при одновременном ювышении прочности образующегося по- jjiHMepa, он содержит алюмохлорид - |1родукт, получаемый при отмывке раст- 0ором хлористого алюминия реакцион- Щой массы в процессах алкилирования

ензола пропиленом, при следующем оотношении компонентов, мас.%: Технические лигносульфонаты 22-30 Бихромат натрия 4-8 Алюмохлорид - продукт , получаемый при отмывке раствором хлористого алюминия реакционной массы в процессах алкилирования бензола пропиленом5-10Вода Остальное

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и предназначено для проведения ремонтно-изоляционных работ в скважинах нефтяной или газовой залежи. Цель - повышение тампонирующей способности за счет снижения водорастворимости при одновременном повышении прочности образующего полимера. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас. %: технические лигносульфонаты 22-30, бихромат натрия 4-8, алюмохлорид - продукт, получаемый при отмывке раствором хлористого алюминия реакционной массы в процессах алкилирования бензола пропиленом 5-10, вода остальное. Состав готовят путем предварительного растворения компонентов в воде с последующим смешением растворов алюмохлорида, бихромата натрия и лигносульфонатов. Использование данного тампонажного состава обеспечит повышение эффективности ремонтно-изоляционных работ, проводимых для изоляции притока или поглощения пресных и опресненных вод. Прочность образующегося полимера на разрыв достигает 0,1-0,12 МПа при сохранении формы и объема образцов в течение трех и более месяцев. 1 табл.

Изменение растворимости в зависимости от

и прочности обраэукмцегосн полимера на.основе ЛСТ массовой доли алюмохлорида