Гелеобразующий состав для блокирования пластов Советский патент 1991 года по МПК E21B33/138 

Наполнитель1,0-5,0

ВодаОстальное

В качестве высокомолекулярных водорастворимых производных целлюлозы могут быть использованы КМЦ, КССБ, УЩР, ОКЗИЛ или их смеси, в качестве сульфокис- лоты - сульфаминовая, сульфосалициловая или толуолсульфокислота и др., а в качестве наполнителя - инертный дисперсный материал, например гидролизованный лигнин, древесные опилки, резиновая крошка, асбестовое волокно и др.

Состав готовится следующим образом. , В воде р§створяют высокомолекулярный полиэлектролит, вводят сшивающий агент - бихроматы или хроматы, а именно NaaCraO, или КаСпЮ, или (, или КрСгСм и перемешивают 15-20 мин. Затем при перемешивании в раствор добавляют жидкое стекло (с модулем 2,), перемешивают 5-10 мин, добавляют наполнитель, например асбест или резиновую крошку, или опилки, или гидролизный лигнин. Через 10 мин перемешивания вводят регулятор гелеобразования - сульфосодер- жащие соединения, например сульфамино- вую кислоту, или толуолсульфокислоту, или сульфосалициловую кислоту.

В табл.1 и 2 представлены экспериментальные сведения о влиянии соотношения компонентов в гелеобразующей композиции на ее реологические и изолирующие свойства.

П р и м е р 1. Необходимо приготовить 1 т гелеобразующего состава содержащего, мае. %: КССБ-45,0; жидкое стекло 5,0; бихро- мат натрия 2,0; опилки 3,0; толуолсульфокислота 0,5; вода - остальное (84,5).

Для приготовления та кого состава необходимо взять 50 кг КССБ-4, 50 кг товарного жидкого стекла плотностью 1,45 г/см3 или 50:1,45 - 34.5 л; 22,3 кг NaaCrsO -2Н20, 30 кг опилок, 5 кг толуолсульфокислоты и 842,7 кг или литра пресной воды.

В емкость заливают 842,7 л пресной воды и при перемешивании последовательно добавляют 50 кг КССБ-4; 22,3 кг Na2Crz07 -2Н20. 34.5 л жидкого стекла, 30. кг опилок, 5 кг толуолсульфокислоты и после .перемешивания смеси 5-10 мин ее закачивают в скважину.

П р и м е р 2. Необходимо приготовить 1 т гелеобразующего состава, содержащего, мас.%: КМЦ 2,0; жидкое стекло 2,6; бихро- мат калия 1,2; гидролизный лигнин 5,0; толуолсульфокислота 1; вода - остальное (88,2). Для приготовления такого состава необходимо взять 20 кг КМЦ. 26 кг товарного жидкого стекла плотностью 1.45 г/см или

17,9 л; 12 кг taCraO ; 100 кг гидролизного лигнина влажностью 50%, 10 кг толуолсульфокислоты и 832 кг или литра пресной воды.

В емкость заливают 832 л пресной воды и при перемешивании последовательно добавляют 20 кг КМЦ, 12 кг бихромата калия (KaCrzOy), 17,9 л жидкого стекла, 100 кг лигнина и 10 кг толуолсульфокислоты. После

перемешивания приготовленный раствор закачивают в скважину.

Закупоривающая способность состава оценивалась на кернах с искусствен ной трещиной. Для этого керны различной проницаемости предварительно под давлением 0,2 МПа насыщались исследуемыми растворами и выдерживались на воздухе в течение времени, необходимого для образования

геля. После этого керны помещались в 20%- ный раствор хлористого кальция, имитирующий пластовую воду. Через сутки керны вынимались из раствора и на установке УИПК-1 по известной методике о преде л ялись их проницаемости. Закупоривающая способность различных составов оценивалась по величине соотношения проницае- мостей кернов (К) до (Ki) и после (fe) насыщения их исследуемыми жидкостями

по формуле:

к Ki - Кг . т%

м«

Сравнительная прочность гелей и величина их усадки определялись следующим образом.

Предварительно обезжиренные и хорошо промытые металлические трубки диаметром d 4-9 мм и длиной 180 см заполняли исследуемыми растворами, закрывали с торцов резиновыми пробками и оставляли на время, необходимое для гелеобразования (или отверждения) растворов. После гелеобразования трубки открывали и определяли величину разрушающего напряжения сдвига Тр, прикладывая к одному из торцов плавно повышающееся давление Р до величины наступления сдвига геля в

трубках. Расчет величины тр вели по формуле ТР 47

Величину синерезиса (усадки) геля определяли по количеству выделившейся жидкости в течение суток после образования геля.

На основании экспериментальных данных, представленных в табл.1 и 2, можно сделать заключение, что прочность составов составляет свыше 1000 Па, а давление

сдвига (для трубок диаметром 6 мм) 0,2-3 МПа при практически полном отсутствии синерезиса (усадки) и высоких изолирующих свойствах.

Кроме того, керны, насыщенные гелеоб- разующими составами, удается лишь частично очистить обратной продувкой воздуха при давлениях 15,0-20,0 МПа, что также

свидетельствует о высоких закупоривающих свойствах составов.

Таким образом гелеобразующий состав имеет комплекс высоких технологических свойств, которые обуславливают его высокую эффективность при использовании для блокирования пластов или ограничения во- допритоков в скважину.

Содержание компонентов в гелеобразующих составах,

мае. % :

Таблица 1

Продолжение табл. 1

Технологические характеристики гелеобразующих составов

Продолжение табл 1

Таблица 2

Продолжение табл. 2