Состав для гидроразрыва пластов Советский патент 1991 года по МПК E21B43/26 

1

(21)4703162/03

(22)27.04.89

(46) 30.04.91. Бюп. W 16

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин

и буровым растворам

(72)Ю.Л.Тарадыменко, В.П.Тимовский, В.Я.Струцкий, В.А.Кушу, Л.Б.Хусид

и М.М.Николаев

(53)622.245 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР Г 953190, кл. Е 21 В 43/26, 1980.

Патент США Р 2997441, кл. 252- 8.55, опублик. 1981.

(54)СОСТАВ ДЛЯ ГИДРОРАЗРНВА ПЛАСТОВ

(57)Изобретение относится к нефтяной пром-сти. Цель - повышение степени

расширения состава и пескоудерживаю-- щей способности при низких значениях фильтрации. Состав содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.%: кварцевый песок 30-45, оксид кальция 35-42, декстрин 1-3, суперпластификатор С-3 на основе сульфированного нафталинформальдегидного оли- гомера 0,5-1,5, вода остальное. Декстрин используют в качестве загустителя и известьсодержащего вяжущего. При приготовлении данного состава перемешивают входящие в него сухие компоненты до однородной массы, затем добавляют воду. Состав обладает высокой вязкостью и хорошей пескоудержи- вающей способностью при низкой фильтрации. 1 -табл.

КЯ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к материалам для обработки нефтеносных пластов при вторичном методе эксплуатации нефтяных скважин.

Целью изобретения является повышение степени расширения и пескоудержи- вающей способности состава при низких значениях фильтрации.

Состав для гидроразрыва пластов содержит известьсодержащий компонент загустителя и воды, при этом в качестве известьсодержащего компонента он содержит оксид кальция, а в качестве загустителя - декстрин и дополнительно содержит пластификатор С-3 на основе сульфированного нафталинформальдегидного олигомера при следующем соотношении компонентов, маг.%;

Кварцевый песок Оксид кальция Декстрин Суперпластификатор С-3 Вода

30

35

1,0

45 42 3,0

0,5 - 1,5 Остальное

Б

4ь

:п

i з

Оксид кальция получают обжигом карбонатных пород (содержание карбонатов 85 - 95%) при 1450 - и измельчением до получения остатка на сите К 008 не более 30%. Декстрин получают нагреванием крахмала с разбавленными минеральными кислотами. Пластификатор С-3 представляет собой ,

смесь нейтрализованных едким натром полимерных соединений с различной молекулярной массой, получаемых при . конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом.

Предлагаемый состав обладает высокой вязкостью и хорошей пескоудержи- вающей способностью при низкой фильтрации. В процессе кислотной об- работки, проводимой после гидроразрыва пласта и заполнения трещин пласта песком, прогидратировавший оксид кальция (образовавшийся гидроксид кальция) легко растворяется и вымывается из фильтра. Кроме того, содержащийся в жидкости - песконосителе оксид кальция высокотемпературного обжига, при гидратации за счет расширения способствует увеличению раскрытия трепин, что увеличивает площадь фильтра и повышает его проницаемость и как следствие увеличивав нефтеотдачу пласта. Окись кальция, полученная при температуре обжига менее 1450°С, при гид- ратации не дает заметного увеличения давления, так как расширение в основном происходит до начала структу- рообразования .

В таблице приведены технологичес-1 кие параметры составов.

Состав готовят следующим образом. - Сухие компоненты перемешивали до получения однородной смеси совместно с песком, приливали воду и перемешивали в течение 3-4 мин. Подвижность (растекаемость) полученной суспензии определяли с помощью прибора КР-1 (конус АзНИП), плотность определяли пикнометром вместимостью 50 см3, эффективную вязкость на ротационном вискозиметре ВСН-3, показатель фильтрации на приборе ВМ-6 в течение 30 мин при перепаде давлений 0,1 МПа. Время растворения в соляной кислоте растворимой твердой фазы жидкости - пес- коносителя (гидроксида кальция) определяли на образцах - цилиндрах, сформированных в обоймах из нержавеющей стали диаметром 25 и высотой 30 мм Образцы выдерживали в термостате при 75°С в течение 24 ч, взвешивали и помещали в 15%-ный раствор соляной кислоты с температурой 20°С. Временем растворения считали период нахождения в растворе, за который уменьшение массы образца составляло величину, равну содержанию в нем оксида кальция.

Пример 1. Смешивали 150 г (30%) кварцевого песка, 210 г (42%) оксида кальция, полученного обжигом карбоната кальция при 1500°С, 15 г (3%) декстрина и 5 г (1%) пластифика-- тора С-3„ К полученной смеси приливали 120 г (24%) воды и перемешивали в течение мин„ Полученная суспензия имела следующие свойства: растекаемость по конусу АзНИИ 20,5 см, плотность 1,80 г/см3, эффективная вязкость по ВСН-3 280 сП, показатель фильтрации на ВМ-6 12,5 см3 за 30 мин, время растворения в кислоте составило 7 ч ,

Пример 2. В 110 г воды (22%) растворили 5 г пластификатора С-3 (1%) и 5 г декстрина (1%), В полученный раствор при непрерывном перемешивании последовательно ввели 200 г (40%) оксида кальция, полученного обжигом карбоната кальция при 1470°С, и 175 г (35%) кварцевого песка. Свойства полученной суспензии: растекаемость 20 см, плотность 1,88 г/см3, эффективная вязкость 262 сП, объем фильтрации на ВМ-6 11 см3 за 30 мин„ Время растворения гидроксида кальция в кислоте составило 5,2 ч.

Увеличение в составе смеси доли оксида кальция до 45% наряду со снижением полезного содержания песка приводит к возрастанию фильтруемости суспензии, при снижении содержания оксида кальция до 25% пескоудерживаю- щая способность жидкости ухудшается, возрастает также фильтрация. При содержании в смеси пластификатора менее 0,5% и при увеличении содержания декстрина более 3% состав обладает неудовлетворительной подвижностью (растекаемость менее 16 см). Увеличение содержания пластификатора более 1,5% и снижение содержания декстрина менее 1% значительно увеличивает показатель фильтрации состава.

Использование предлагаемого состава обеспечит увеличение пескоудержи- вающей способности на 30 - 50% при снижении фильтрации жидкой фазы, повышение эффективности получаемого пластового фильтра за счет улучшения очистки его при кислотной обработке, что увеличит нефтеотдачу пласта.

Формула изобретения

Состав для гидроразрыва пластов, включающий известьсодержащее вяжу516

щее, .агуститель, кварцевый песок и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения степени его расширения и пескоудерживающей способности при низких значениях фильт- рации, он дополнительно содержит суперпластификатор С-3 - на основе сульфированного нафталинформальдегид- ного олигомера, а в качестве загустителя и известьсодержащего вяжущего он содержит декстрин и оксид кальция

Технологические параметры составов для гидрорачрьша пластов

Иэвестнып (патент С11А 2Q97441)

4

766

соответственно при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Кварцевый песок Оксид кальция Декстрин

Суперпластификатор С-3 на основе сульфированного нафталин- формальдегидного олигомераВода

30

35

1,0

45 42 3,0

0,5 - 1,5 Остальное