Состав для изоляции поглощающих пластов Советский патент 1992 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к горной и нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для изоляции поглощающих пластов в скважине.

Известен состав для изоляции поглощающих пластов в скважине, содержащий, мас.%: алюмокальциевый шлак электроста- леплавильного производства 21-28. глино- порошок 19-26, фосфогипс 9--12, асбест 2-3. вода 38-42.

Наиболее близок к предлагаемому состав для тампонирования зон поглощения, содержащий. мас.%: портлзндцементный клинкер . полуволный гипс 10-30, гли- ноземисту.1 шнек 20-30, коагулянт 5, вода- огтг ьное.

Недостатком известного состава- является-ненадежность изоляции зон поглощения из-за трудности регулирования сроков .схватывания сложной смеси.

Цель изобретения - повышение изоли-. рующей способности состава за счет улучшения регулирования сроков его схватывания. Обеспечение точного регулирования сроков схватывания гипсовых смесей позволит эффективно использовать их для быстрой ликвидации аварий путем изоляции поглощающих пластов на различной глубине скважины.

Поставленная цель достигается тем. что состав для изоляции поглощающих пластов, включающий полуводный гипс и регулятор

vj

сл

со

о

N5

срокоп схватывания содержит в качестве регулятора сроков схватывания амифол -- продукт взаимодействия с аммиаком или аммиачной водой реагентов ИСБ-М-1-отхо- да производства нитрилотриметилфосфо- новой кислоты (НТФ) на стадии центрифугирования или РСБ-500 -побочного продукта п производстве НТФ. полученного после частичного упаривания ИСБ-М-1 при следующем соотношении ингредиентов, мае.ч.:

Полуводный гипс100

Амифол - продукт взаимодействия с аммиаком или аммиачной водой реагентов ИСБ-М-1 - отхода производства НТФ на стадии центрифугирования или РСБ-500 -побочного продукта в производстве НТФ, полученного после частичного упаривания ИСБ-М-1. 0,015-0,150

Гипс известен как быстросхватывающе- еся вяжущее вещество Использование его в чистом виде для изоляции зон поглощения невозможно из-зл способности мгновенно схватываться Гипс, использованный в предлагаемом решении, представляет собой белый или сероватый порошок и соответствует требованиям ГОСТ 4746-79.

В качестве состава для регулирования сроков схватывания предлагается амифол- бесцветное или слегка зеленоватое пастообразное вещество Амифол получают нейтрализацией реагентов ИСБ-М-1 (ТУ 6- 09-20-44-86, изм 1. 2) или РСБ-500 (ТУ 6-02- 310-85. изм. 1, 2. 3) аммиаком или аммиачной водой до рН 5-7 с последующим упариванием полученного раствора до содержания активных компонентов не ниже 65%.

По аналитическим данным и данным ПМР-спектроскопии амифол содержит аммонийные соли НТФ-М(СН2РОзН2)з и ами- нометилфосфоновых кислот общей формулы Пп-М(СН2РОзН2)з-п, где .2. R- Н. СНз главным образом метипиминоди- метилфосфоновой кислоты (МИДФ. , 1л). а также аммонийные соли фосфористой кислоты и хлористый аммонии.

Сущность изобретения состоит в следующем

Образцы амифст. приготовленные обработкой роагрнтоп ИСБ-М-1 или РСБ-500. вводили в необходимых количествах в воду и на этом растворе готовили гипсовый сс- стло для изоляции поглощающих пластов llpvi этом коли и тр-1 cp/utpro | 11лпсра регулятора сроков схватывания (33.3 мл) и гипса (66,6 г) обеспечивало получение гипсового растоора с «одогипсовым числом 0.50 т.е. полуподного гипса R таблице 1 представле- ны свойства гипса с добавками амифола в сравнении со смесями по прототипу.

Нитрил от риметилфосфо но пая кислота (НТФ) известна как замедлитель сроков схватывания тампонирующих состапов Од- 0 нако большой расход и высокая стоимость свидетельствуют о ее недостаточной эффективности. Как показывает таблица, даже небольшие количества амифола существенно замедляют сроки схватывания гипса. 5 Содержание НТФ в амифоле всего 14- 30% Поэтому высокая эффективность амифола связана с синергетическим эффектом от сочетания в композиции амифола НТФ и .МИДФ, фосфористой и соляной кислотами. 0 Существенным также является применение композиции амифол в аммонийной форме. Эффективное действие на гипсовую смесь композиции амифол и достижение си- нергетического эффекта может бь-ть объяс- 5 нено с позиций смешанно-лигандного комплексообразования. Наличие в амифоле ионов аммония приводит к образованию комплексных соединений кальция-аммония (типа (NH4)2Ca(SOi)2. ((H2L)n. где п 0 1, 2; L - депротонированный-остаток НТФ или МИДФ)с новыми, ранее не известными, свойствами, обладающих достаточной прочностью и более высокой растворимостью по сравнению с CaSO-i что приводит, в свою 5 очередь к замедлению процесса взаимодействия гипса с водой и замедлению сроков его схватывания.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

0 П р и м е р 1. В 33.3 мл воды растворяют О 015 г модифицированного ИСБ-М-1. в этот раствор вводят 66,6 г гипса. После тщательного перемешивания получают смесь со сроками схватывания 9-10 мин. 5 П р и м е р 2. В 33 3 мл воды растворяют 0.050 г модифицированного ИСБ-М-1. затем в этот раствор вводят 66 6 г гипса Полученная смесь схватывается за 20-25 мин.

П р и м е р 3. В 33.3 мл ооды растворяют 0 0,150 г модифицированного ИСБ М-1. затем в этот раствор вводят 66,6 г гипса. После тщательного перемешивания смеешь с пределами схватывания 143-147 мин готова к употреблению.

5П р и м е р 4. В 33 3 мл воды растворяют

0.015 г посты модифициросанного РСБ-500 и в этот раствор вводят 66.6 г гипса Полученная смесь схВгЧТ 1ППОТСЯ за 9-12 мин.

П р и м е р 5. R 33 3 мл РОДЫ растворяют 0.060 г плсты модифицированного РОВ 500

и в этот раствор вводят 66 б г гипса. Получение смесь схнат шлется за 20 26 мим.

П р и м е р 6. 0,15 г ласты модифицированного PCG-GOQ рзстворчют в 33.3 мл ЈЮ- ды, а затем ВРОДЧГ в нее 66.6 г гипса. После перемешивания смесь с пределами схватывания 140-148 мин готова к потреблению

П р и м е р 7. В 33.3 мл ооды растворяют 0,0104 г модпс| мциропанчосо ОСБ-М-1 и 0,007 г модифицированного РСБ-500 и вво- дят 66.6 г гипса. Полученная смесь схватывается за 9-12 мин и готова к использованию.

Пример 0. В 33.3 мл воды растворяют 0.052 г модифицированного ИСБ-М-1 и 0.036 г модифицированного РСБ-500 и вводят 65,6 г гипса. Полученная смесь схватывается за 32-37 мин.

П р и м е р 9. 0.075 модифицированного ИСБ-М-1 и 0,075 г модифицированного РСБ-500 растворяют в 33.3 мл воды, а затем в этот раствор вводят 66.6 г гипса. Полученная смесь схватывается за 140-150 мин и готова к использованию.

Остальные примеры приведены в таб- лице.

Рекомендуемые концентрации амифо- ла лежат в пределах 6.015-0.150 мае. ч. на 100ч. полуводного гипса. Содержание добавок ниже 0.015 мае.ч ке обеспечивает нача- па схватывания водогмпсовой смеси более W мин. т.е. происходит слишком быстрое схватывание, не позволяющее использовать смесь в производственных условиях. При увеличении содержания добавки ами- фола сверх 0.150 мае.ч. сроки схватывания водогипсовой смеси превышают 2,5 ч. т.е. использование такой смеси для быстрой ликвидации поглощения становится бессмысленным.

Во всех опытах использован полуводный гипс, т.к. согласно уравнению твердения гипса

Са504-0.5Н2О-Ю.5Н20- Сз5См-Н20

соотношение воды и гипса должно быть 1:2, т.е. 0.5.

Из представтенных в таблице данных видно, что предлагаемые составы эффектив-

нее составов по прототипу, т к дают осп можность регулировать сроки схп.чгыплнич полуводного гипсл п более узком дилпа.юнр сроков схватывания, причем это регулирование более четкое При этом амифол ис пользуют в значительно меньших количествах по сравнению с рлс пдсг.т компонентов в составе по прототипу

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает точное регулирование сроков схватывания гипсовых смесей с целью использования их для быстрой ликвидации аварии, связанных с необходимостью изоляции поглощающего пласта Регулятор сроков схватыавния изоляционного состава высокоэффектипен дает возможность сэкономить большое количество дорогостоящей НТФ.

Формула изобретения

Состав для изоляции поглощающих пластов, включающий полуводный гипс и регулятор сроков схватывания, отличающий- с я тем. что, с целью повышения его изолирующей способности за счет улучшения регулирования сроков схватывания, он в качестве регулятора сроков схватывания содержит амифол - продукт взаимодействия с аммиаком или аммиачной водой реагентов ИСБ-М-1 - отхода производства нитрилот- риметилфосфоновой кислоты (НТФ) на стадии центрифугирования или РСБ-500 - побочного продукта в производстве нитри- лотриметилфосфоновой кислоты, получен- ного после частичного упаривания ИСБ-М-1, при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Полуводный гипс100

Амифол - продукт взаимо- действия с аммиаком или аммиачной водой реагентов ИСБ-М-1 - отхода производства НТФ на стадии центрифугирования или РСБ-50 - побочного продукта в производстве НТФ. полученного частичным упариванием ИСБ-М-10.015-0,150

Сн«с ГИПС С «МИФ01 СО О «СИИИ по Прототипу

Состав для изоляции поглощающих пластов при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Он содержит, мас.ч. - полуводный гипс 100. амифол - продукт взаимодействия с аммиаком или аммиачной водой реагентов ИСБ-М-1-отхода производства н итрилотриметилфосфоно- вой кислоты со стадией центрифугирования или РСБ-500-побочного продукта в производстве нитрилотриметилфосфоновой кислоты, полученного при частичном упаривании ИСБ-М-1.1 табл.