Состав для герметизации обсадной колонны Советский патент 1991 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, может быть использовано при проведении ремонтных работ по герметизации повреждений обсадной колонны нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение эффективности герметизации обсадной колонны за счет повышения адгезионных свойств состава.

Состав включает следующие ингредиенты, мас.%:

Раствор суммарных сланцевых фенолов в этиловом спирте 50,0-65,0 Гидроксид натрия0,225-0,5

4-Метил-4-фенил-1,3-диоксан 0,1-2,0 ФормалинОстальное

В качестве раствора суммарных сланцевых фенолов в этиловом спирте может быть использован продукт ТСД-9, представляющий собой смесь сланцевых фенолов, в том числе простейшего фенола, резорцина, пирокатехина, гидрохинона и др. в этиловом спирте с содержанием последнего до 29 мас.%

Фенольная смола ТСД-9 является маловязкой жидкостью темнокоричневого цвета, хорошо растворимой в спирте, растворах щелочей и до соотношения 1:3 в воде. Плотность смолы при 20°С составляет 1,07-1,14 г/см . Для удобства приготовления состава целесообразно гидроксид натрия вводить в виде 25%-ного водного раствора

В зависимости от соотношения ингредиентов состава можно регулировать время его отверждения в довольно широком диапазоне (от нескольких минут до 10-15 ч). 4-МетИл-4-фенил-1,3-диоксан (МФД) является органическим веществом и представляет собой продукт конденсации

Os

о

GJ О 00

а- метилстирола с формальдегидом. МФД маслянистая жидкость с температурой застывания -15°С, хорошо растворяется в смолах на основе сланцевых фенолов, продукт используют в качестве ингибитора коррозии.

Введение МФД в известный состав на основе производных сланцевых фенолов приводит к образованию в объеме полимера, а также в зоне контакта его с обсадной колонной дополнительных химических связей, способствующих повышению адгезионной прочности соединения. Эти связи возникают за счет содержащихся в функциональных группах МФД гетероатомов кислорода с необобщенными электронами.

Зависимость адгезионных свойств составов от соотношений составляющих их ингредиентов представлена в табл. 1.

Исследования адгезионной прочности проводят по стандартной методике. Исследуемые составы наносят на чистую поверхность двух металлических цилиндрических образцов, выполненных из материала об- Задной колонны.Далее эти образцы приводят в контакт и оставляют в покое в течение суток для образования герметизирующей полимерной пленки на соприкасающихся поверхностях образцов. По истечении одних суток образцы испытуют на разрывной машине для оценки механической прочности их соединения.

I Представленные в табл. 1 данные позво- /|яют сделать вывод о высоких адгезионных Свойствах состава. Помимо исследований его Адгезионных свойств в воздушной среде, проводят аналогичные сравнительные испы- Тания работоспособности состава после выдержки его в среде природного газа в течение 3 мес. Полученные резудьтаты свидетельствуют об идентичности и стабильности физико- механических свойств при изменении воздушной среды на среду природного газа.

Кроме того, дополнительными исследованиями установлено, что отвержденный состав нерастворим в пластовых водах, растворах кислот, органических растворителях, нефтепродуктах и обладает коррозионной стойкостью в пластовых водах. Перед началом проведения работ ствол скважины подвергают очистке путем промывки его растворителями, в качестве которых могут использоваться органические растворители бензольного ряда, растворы различных ПАВ.

Пример. Состав испытуют на эксплуатационных скважинах, которые характеризуются наличием межколонного давления, что свидетельствует о нарушении целостности обсадной колонны с потерей герметичности. Межколонные давления замеряют образовым манометром на устье скважин. С помощью геофизических методов у группы из четырех скважин диагностируют повреждения обсадной колонны, расположенные на глубинах 50 - 230 м от устья. Ликвидацию повреждений осуществляют по технологии скользящего тампонирования, предусматривающей закачку с помощью насосных агрегатов в межтрубное пространство скважины герметизирующего состава на основе производных сланцевых фенолов (фе- нольной смолы ТСД-9) с добавкой и без добавки МФД. Объем используемого герметизирующего состава составляет в каждом случае 250 л. Через одни сутки после проведения указанных работ замеряют давление в межколонном пространстве и по его величине делают вывод об эффективности герметизации повреждений в обсадной колонне.

Результаты промысловых замеровмеж- колонных давлений до и после проведения работ по герметизации повреждений обсадной колонны с помощью различных составов приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 следует, что присутствие МФД в изолирующем составе на основе фенольной смолы ТСД-9 позволяет

ликвидировать межколонные давления в скважинах, возникающие вследствие наличия повреждений обсадной колонны.

Таким образом, на основании результатов лабораторных и промысловых испытаний, Следует, что использование состава позволяет повысить эффективность герметизации повреждений обсадной колонны скважин за счет образования полимерного покрытия, обладающего высокой адгезионной прочностью.

Формула изобретения

Состав для герметизации обсадной ко- лонны, включающий раствор суммарных сланцевых фенолов в этиловом спирте, формалин и гидроксид натрия, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности герметизации за счет повышения адге- зионных свойств состава, он дополнительно содержит 4-метил-4-фенил-1,3-диоксан при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Раствор суммарных сланцевых фенолов в этиловом

спирте50,0-65,0

Гидроксид натрия0,225-0,500

4-Метил-4-фенил-1,3-диоксан 0,1-2,0 ФормалинОстальное

Таблица 1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Цель - повышение эффективности герметизации обсадной колонны за счет повышения адгезионных свойств состава. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: раствор суммарных сланцевых фенолов в этиловом спирте 50,0 - 65,0, формалин 34,0 - 46,0, гидроксид натрия 0,225 - 0,5, 4-метил-4-фенил-1,3-диоксан 0,1 - 2,0. Суммарные сланцевые фенолы могут включать фенол, резорцин, пирокатехин, гидрохинон и др. Изменяя содержание гидроксида натрия, можно регулировать время отверждения от нескольких минут до 10 - 15 ч. Состав готовят путем смешения компонентов. Применение состава позволяет эффективно герметизировать повреждения обсадной колонны образующимся при его отверждении полимерным покрытием, обладающим высокой адгезией. 2 табл.

№ 271 ТСД-9 Формалин

Щелочной катализатор отверждения

№ 306 ТСД-9 Формалин

Щелочной катализатор отверждения

267 ТСД-9 Формалин

Щелочной катализатор отверждения

№ 288

МФД

ТСД-9 Формалин

Щелочной катализатор - отверждения

МФД

Таблица 2

1,7

0,5

1,5

2,8

2,0

1,2

О