Состав для изоляционных работ в скважине Советский патент 1991 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении ремонтно-изоляционных работ в процессе бурения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин.

Целью изобретения является улучшение тампонирующих свойств состава- за счет повышения его проникающей способности и прочности отвержденного состава.

Состав содержит водный раствор технических лигносульфонатов (ЛСТ)

плотностью 1,17-1,20 г/см3 и карбами- доформальдегидную смолу в количестве 0,25-0,70. мае.ч. на 1 мас„ч. водного раствора технических лигносульфонатов. Состав может дополнительно с целью регулирования сроков его отверждения содержать до 30% от массы состава 2%-ного водного раствора соляной кислоты.

ЛСТ является побочным продуктом целлюлозно-бумажного производства, представляющим собой кальциевые, натриевые, аммониевые или кальциево- натриевые соли лигносульфоновых кис- .

о ьэ

со

Ј 00 СЈ

лот. ЛСТ выпускаются в виде жидкого или твердого продукта

Наиболее подходящими для использо вания при приготовлении состава для тампонирования являются жидкие ЛСТ марок А и В и твердые марки Т.

Жидкие ЛСТ представляют собой жидкость темно-коричневого цвета с массовой долей сухих веществ не менее 47,0% - арка А и 50% - марка В. Плотность ЛСТ указанных марок при соответственно равна 1,23 и 1,24 г/см3 о

Твердые ЛСТ марки Т представляют собой тонкодисперсный порошок светло-коричневого цвета с массовой доле сухих веществ не менее 76,0%. рН 20%-ного раствора ЛСТ марки А не менее 4,4, марок В и Т - не менее 4,5.

Карбамидоформальдегидная смола обеспечивает отверждение состава на основе ЛСТ при одновременном повышении его фильтруемости через пористую среду, повышение прочности, снижение растворимости образующегося полимера в пресной воде. того, использование в качестве отвердителя карбамид оформальдегидной смолы (КФС) повышает технологичность состава. Введение в состав 2%-ного раствора соляной кислоты обеспечивает регулирование сроков отверждения состава в интервале 5-1 70°С. Состав на основе ЛСТ с применением в качестве отвердителя КФС и катализатора 2%-ного раст вора соляной кислоты также обладает повышенной фильтруемостью через поритую среду.

В табл.1 дана характеристика состава для тампонирования на основе ЛСТ и образующегося из него полимера при 24°С.

В табл.2 представлены данные филь рации тампонажных составов на основе ЛСТ через образцы искусственного песчаника при комнатной температуре.

Время отверждения смесей определяют визуально в стеклянных или фарфоровых стаканчиках, помещаемых в термостат с заданной температурой.

Прочность образующегося полимера при разрыве стандартных восьмерок определяют на приборе Михаэдиса. При этом образцы после отверждения сразу же помещают на хранение в пресную (водопроводную) воду.

Растворимость образующегося полимера оценивают качественно путем ви

г

10

15

25

.

п

-30

35

40

45

50

55

зуального наблюдения за образцами, хранящимися в пресной воде, по изменению объема и формы образцов и цвета воды.

Фильтруемость состава для тампонирования изучают путем его фильтрации через пористую среду - образцы искусственного песчаника диаметром 40 мм и длиной 50 -мм, изготавливаемые на основе тетраэтилортосиликата.

После насыщения пресной водой под вакуумом образец искусственного песчаника устанавливают в кернодер- жатель и определяют его проницаемость по воде при перепаде давления 0,02МПа. Затем через образец фильтруют испытуемый состав. Фильтрацию начинают при перепаде давления 0,2 Ша; при значительном снижении скорости фильтрации (до величины, близкой к нулю) перепад давления постепенно увеличивают до 0,4, 0,5; 0,6 и 0,8 Ша.

На основании данных, представленных в табл.1, можно сделать вывод, что состав на основе ЛСТ с использованием в качестве отвердителя КФС марки КФ-Ж при 24°С отверждается в прочный нерастворимый полимер примерно через 22 ч, марки КФ-МТ - примерно 48 н. С повышением температуры состав указанной рецептуры отверждается в более короткие сроки, которые при 170°С достигают верхнего температурного предела возможного применения состава, определяемого необходимым временем его закачивания в изолируемый интервал (за обсадную колонну).

Введение в состав 2%-ного раствора НС1 обеспечивает регулирование сроков его отверждения в интервале температур до 5°С - нижний температурный предел применеаия состава. В приведенных данных в качестве примера показана возможность регулирования сроков отверждения состава при 24°С как за счет изменения в нем соотношения водного раствора ЛСТ и КФС марки КФ-Ж, плотности водного раствора ЛСТ, так и величины добавки в состав 2%- ного раствора НС1, Указанным способом регулируются сроки отверждения состава.

Представленные в табл.2 экспериментальные данные позволяют сделать вывод, что предлагаемый состав обладает значительно лучшей фильтруемостью по сравнению с известным. Так, при фильтрации известного состава в

среднем по четырем опытам (Pff 1-4) при перепаде давления 0,2 МПа через образцы было профильтровано по 29,6 см3 состава или по 2,21 объема пор образца. В то же время указанные величины при фильтрации предлагаемого состава равны 101,8 см3 и 6,4 соответственно.

Пример. Для отключения верхнего пласта на глубине 1231,0 - 1238,0 м (пластовая температура 24°С за обсадную колонну закачано 3,0 м3 (3000 л) состава со временем отверждения 2 ч следующей рецептуры: соотношение водный раствор ЛСТ плотностью 1,175 г/см3: смола КФ-Ж, мае.Доли 1,0:0,5; содержание 2%-ного раствора НС1 к массе смеси, % 20,0.

Плотность, г/см3: смолы КФ-Ж 1,267; 2%-ного раствора НС1 1,008.

Расчет массы и объема исходных компонентов.

Определение массовой доли 2%-ного раствора НС1 в составе: (1,0+0,5): : 100x20 0,3; таким образом соотношение водного раствора ЛСТ: смола КФ-Ж: 2%-ный раствор НС1 выражается:

в мае.ч. - 1,0:0,5:0,3,

в об долях - (1,0:t,175):(0,5:

:1,267):(0,3:1,008) 0,85:0,39:0,30.

Расход исходных реагентов для приготовления состава в объеме 3000 л составляет: водный раствор ЛСТ плотностью 1,175 г/см3 1656 л или 1656х 1(1,175 1946 кг; смола КФ-Ж плотностью 1,267 г/см3 - 760 л и пи 760 х 1,267 963 кг; 27-ныи раствор IIC плотностью 1,008 г/см3 - 584 л или 584X1,008 589 кг.

1629483

Состав готовят с помощью двух агрегатов ЦА-320М путем равномерного введения 2%-ного раствора соляной кислоты в циркулирующую смесь водного раствора ЛСТ с карбамидоформальде- гидной смолой КФ-Ж в течение двух циклов циркуляции.

Смесь водного раствора ЛСТ с кар- бамидоформальдегидной смолой КФ-Ж готовят путем смешения исходных реагентов в заданных объемах в мерном баке одного из агрегатов ЦА-320М в процессе циркуляции смеси,

Использование состава для тампонирования обеспечивает повышение эффективности ремонтно-изоляционных работ, проводимых для изоляции притока или ликвидации поглощения пресных 0 или опресненных вод. Высокая фильтру- емость состава через пористую среду позволяет проводить работы по глубокому тампонированию - созданию водо- изолирующих экранов - пропластков 5 большой протяженности, что также повышает успешность изоляционных работ.

Формула изобретения

Состав для изоляционных работ в Q скважине на осибве водного раствора технических лигносульфонатов и от- вердителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения т мпони- рующих свойств за счет повышения его проникающей способности и прочности отвержденного состава, в качестве отвердителя используют карбамидофор- мальдегидную смолу в количестве 0,25- 0,70 мае.ч. на 1 мае,ч. водного раствора технических лигносульфонатов плотностью 1,17-1,20 г/см3.

Таблица 1

5

0

Продолжение табл.. 1

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности. Цель - улучшение тампонирующих . свойств состава за счет повышение его проникающей способности и прочноети отвержденного состава. Состав содержит водный раствор технических лигносульфонатов плотностью 1,17 - 1,20 г/см3 и карбамидоформальдегид- ную смолу в количестве 0,25-0, 7 мае .ч на 1 мае.ч. водного раствора лигно-г сульфонатов. Состав для регулирования сроков отверждения может дополнительно содержать до 30% от массы состава 2%-ного водного раствора соляной кислоты. Состав готовится путем смешения исходных компонентов Б заданных объемах в емкости путем циркуляции смеси. Рас 1 вер соляной кислоты вводится в смесь лигносульг онатов и карбамидной смолы в течение 2-х циклов циркуляции. Состав работоспособен в интервале температур 5-170°С. Использование состава обеспечивает повышение качества ремонтно-изоляци- онных работ, проводимых для изоляции притока или ликвидации поглощения пресных или опресненных вод. 2 табл.