Полимерный состав Советский патент 1992 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для изоляции поглощающих пластов.

Известен полимерный тампонажный состав, содержащий водорастворимые эфи- ры целлюлозы (например, карбоксиметил- целлюлоза), поливалентный металл и воду.

Недостатком данного состава являются ограниченные температурные возможности его применения (термостойкость состава до 94°С).

Наиболее близким по компонентному составу и техническим свойствам к предложенному является полимерный тампонажный состав (принят за прототип), содержащий феррохромлигносульфонат (ФХЛС). карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и воду при следующем соотношении компонентов, мае. %.

ФХЛС

КМЦ

Вода

1,5-30 1,0-12 Остальное

Недостатком состава является его низкая стойкость к кальциевой агрессии и высокая водоотдача.

Цель изобретения - повышение стойкости состава к кальциевой агрессии при одновременном уменьшении его водоотдачи,

Поставленная цель достигается тем, что полимерный состав, содержащий ФХЛС, водорастворимый полимер и воду, в качестве полимера содержит водорастворимый полимер акрилового ряда при следующем соотношении компонентов, мае. %:

(Л

ФХЛС

Водорастворимый акриловый полимер Вода

1.1-25

0,4-12 Остальное

4 СО О

СА СЛ

При содержании ФХЛС менее 1,1% и акрилового полимера менее 0,4% состав не образует структуры и имеет высокую водоотдачу. При содержании акрилового полимера более 12% прочность геля не растет, прекращается процесс снижения водоотдачи. При содержании ФХЛС более 25% по

вышается водоотдача состава, снижаются его структурно-механические свойства,

Поддержание массового соотношения ФХЛС и акрилового полимера в пределах 1,1-2.8 обеспечивает стабильность состава и его свойств более 90 сут.

В табл. 1 приведены результаты лабораторных исследований по влиянию добавок хлористого кальция на показатели состава- прототипа и нового состава. Хлористый кальций добавляли в приготовленный состав в сухом виде и перемешивали состав электрической мешалкой в течение 20 мин. Параметры составов измеряли через 4 ч после их приготовления. Время начала сине- резиса и 30%-ного водоотделения измеряли с помощью стеклянных градуированных цилиндров. Для предупреждения испарения жидкости их герметизировали.

Из данных табл. 1 следует, что добавка хлористого кальция резко ускоряет процесс деструкции состава-прототипа, увеличивает его водоотдачу. При добавлении хлористого кальция в новый состав период времени до-начала синерезиса превышает 90 с ч, при этом за счет образования более плотной фильтрационной корки уменьшается водоотдача состава

В габл. 2 приведены показатели нового полимерного состава в наполнителями.

Пример 1. В емкость Ha6vipaioT 950 г воды, при перемешивании добавляют 4 г ПАА и перемешивают в течение 20-30 мин до полного растворения полимера; затем при перемешивании добавляют 11 г ФХЛС, предварительно растворенного в 35 г воды, и перемешивают до получения однородной системы в течение 20-30 мин. Измеряют показатели состава.

Пример 2. В емкость набирают 895 г воды, затем при перемешивании добавляют 10 г ПАА и перемешивают в течение 20-30 мин до полного растворения реагента; после этого при перемешивании добавляют 25 г ФХЛС, предварительно растворенного в 70 г воды, и перемешивают до получения однородной системы в течение 20-30 мин. Измеряют показатели состава.

Пример 3. В емкость набирают 340 г воды, затем при перемешивании добавляют 500 г водного раствора метаса 8%-ной концентрации и перемешивают 20 мин до полного растворения реагента; после этого при перемешивании добавляют 60 г ФХЛС, предварительно растворенного в 100 г воды, и перемешивают до получения однородной системы в течение 20-30 мин. После приготовления замеряют показатели состава.

Пример 4.-В емкость набирают 100 г воды, затем при перемешивании добавляют 250 г водного раствора М-14 8%-ной концентрации и перемешивают 20 мин до полного растворения реагента; после этого при перемешивании добавляют 250 г ФХЛС, растворенного в 400 г воды, и перемешивают до получения однородной системы в течение 20-30 мин. После приготовления замеряют показатели состава.

Пример 5. В емкость набирают 645 г гипана, содержащего 120 г сухого вещества, затем при перемешивании добавляют 105 г воды и 250 г ФХЛС и перемешивают до получения однородной системы в течение 30 мин. После приготовления замеряют показатели состава.

Пример 6. В емкость набирают 465 г воды и при перемешивании добавляют 215 г гипана, содержащего 40 г сухого вещества, перемешивают до полного растворения реагента в течение 15 мин; после этого .добавляют 80 г ФХЛС. растворенного в 240 г воды, и перемешивают в течение 30 мин до получения однородной системы. После этого добавляют 30 г хлористого натрия и перемешивают в течение 30 мин до его полного растворения. После приготовления замеряют показатели состава.

Пример 7. В емкость набирают 895 г воды, при перемешиваниш,добавляют 10 г ПАА и перемешивают в течение 30 мин до полного растворения реагента; после этого при перемешивании добавляют 25 г ФХЛС, предварительно растворенного в 70 г воды, и перемешивают до получения однородной системы в течение 30 мин. После этого добавляют 100 г наполнителя, например барита, или гипса, или опилок, или вермикулита, и перемешивают в течение 30 мин до получения однородной системы. После приготовления замеряют показатели состава.

Пример 8 (приготовление на буровой), В емкость гидромешалки набирают 1930 кг воды, при интенсивном перемешивании добавляют 20 кг ПАА, дальнейшее перемешивание проводят до полного растворения реагента в течение 15-20 мин; после этого добавляют 50 кг ФХЛС и перемешивают 15 мин до получения однородной массы, Замеряют показатели полученного состава и закачивают его в скважину, При необходимости в состав вводят наполнители.

В качестве акрилового полимера используют ПАА или М-11, или М-14, или ме- тас, или Комету, или гипан, или другой акриловый полимер, или их производные.

Полимерный состав можно использовать на всех этапах строительства скважин:

для изоляции поглощающих пластов, в качестве буферной жидкости при цементировании скважин, в качестве вязкоупругого разделителя, для ликвидации водопритоков в скважину, для временкой консервации скважин, при ликвидации негерметичности обсадных колонн и др.

Формула изобретения

1. Полимерный состав, содержащий феррохромлигносульфонат, водорастворимый полимер и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости со0

става к кальциевой агрессии при одновременном уменьшении его водоотдачи, в качестве водорастворимого полимера состав содержит полимер акрилового ряда при следующем соотношении компонентов, мае % Феррохромлигносульфонат1,1-25,0 Водорастворимый

акриловый полимер0,4-12,0

ВодаОстальное.

2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что он содержит 1,1-2,8 мае. ч. ферро- хромлигносульфоната на 1 мае. ч. акрилового полимера.

Использование: состав для изоляции поглощающих пластов при бурении скважин. Сущность: полимерный состав содержит, мае. %: феррохромлигносульфонат 1,1-25, водорастворимый акриловый полимер 0,4- 12, вода остальное. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Показатели состава-прототипа и предлагаемого полимерного состава при взаимодействии с хлористым кальцием (результаты лабораторных исследований)

Таблица

Показатели нового полимерного состава с наполнителями (результаты лабораторных исследований)

Таблица 1