Способ получения тампонирующей смеси Советский патент 1980 года по МПК E21B33/138 

Изобретррие относится к производству тампонирующих смесей, в частности к креплению нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Известны способы получения тампонирующих смесей, основанные, в частности на коагуляции глинистых частиц, обработанных пшаном, в присутствии растворов солей двух- и трехвалентных метал лов IJL} , Однако эти способы позволяют получи маловязкие смеси с нестабильными свойствами. Наиболее близким к описываемому, изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения тампонирующей смеси, закшоча ющийся в том, что глинистый раствор, приготовленный на водном растворе поливалентного металла, перемешивают с равным объемом 10%-ного водного раствора гипана . Этот способ позволяет получить тампонажную смесь с недостаточно хорошими изоляционными свойствами. Цель изобретения - повышение изоляционных свойств тампонажной смеси. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения тампонирующей смеси, включающем приготовг- ление полиакрилата кальция путем перемешивания гипана и водного раствора хлористого кальция, порошкообразный по- лиакрилат кальция перемешивают в 1012%-ном водном растворе хлористого кальция в весовых соотношениях от 1:2 до 1:1 с последующей коагуляцией, после транспортировки ее до зоны попющения тфомывочной жидкости, Путем разбавления смеси пресной водой до снижения концентрации хлористого кальция в жидкой фазе емеси до 2-4%. Исходными материалами для получения тампонирующей смеси являются гидролинзованный полиакрилонитрил (сокращенно гнгюи) хлористый кальций и тт хничоская вода. Гипои - омыленный полимер нитрилоакриловой кислоты. Выпускается в вице 10%-ного водного раствора, жтздкость желто-коричлевого цвета с плотнос;тью 106О кг/м , Хлористый кальций (СаСб2 ) белый порошок с плотностью 2150 кг/м . Способ осуществляется в следующей последовательности. раствор гнпана перемещцваю в водном растворе хло1зисто кальция при температуре 20-30 С. В результате взаимодействия гипана и хлорио того кальция получаются хрупкие нити полиакршита кальция, которые после сушки превращают в порошок методом механического измельчения. Затем полученный пороиюк перемешивают с 1О- 12 cj-Ht.iM водным раствором хлористого кальция в весовых соотношениях от 1:2 до 1:1. Полученная, суспензия устойчива, транспортабельна по трубам и легко прокачивается поршневыми насосами. С цель получения тампонирующего вещества суспензию коагулируют нутом снижения , конкептрации хлористого кальция жидкой фазе суспензии до 4-2% разбавлением пресной водой. При этом в течение двухтрех секунд выделяется водный раствор хлористого кальция и эластич:1ая моно литная резиноподобная масса, Статичес кое напряжение продукта коагуляции через одну минуту дос.тигает (О, 14 10 н/м , По этому показателю данный спо соб равноценен со способом пачучения тампонирующего материала из латекса. При изоляции платов смесь получают непосредственно у зоны погло щения или в каналах пласта. Для этого поочередно в скважину нагнетают пресную воду, разделитель, например дизтопливо, и суспензию, полученную из полиакрилата калышя и 10-12°/о-1юго раствора хлористого кальция, затем опять разделитель и пресную воду. При выходе из бурильных труб и при движении по пласту суспензия разбавляется пресной водой, что снижает концентрацию хлористогчэ кальция в жид- кой фазе суспензии. В результате npoi-sc- ходит Коагуляция и образование высоко- , вязкой эластичной тампонирующей массы ,в каналах пласта, Необходимый объем воды при этом определяют расчетным путем, исходя из объема закачиваемой суспенз Ш и разделит-Е5ля. Для перекрытия поглощающих каналов со значительным раскрытием смесь может бьггь получена путем па 1аллельной подачи В(шеуказанной суспензии и гфесной воды, при этом получают Gojree крупньк плас- тиоиле тампоны. Укасзанным способом были приготовлены три тамнонажные смеси, каждая из ко торых содержала в себе водного раствора хлористого кальция 10, 11 и 12 вес, % и перемещанногх) в нем порошкообразного полиакрилата кальция в соотнои(ении 1:2, 4:5 и 1:1 соответственно с последующим снижением концентракции хлорнстогчэ кальция в жидкой фазе суспензии до 4-2%. Для получения устойчивой суспензии из полиакрилата кальция необходима 1.0-12 онная водная концентрация хлористого кальция (при такой концентрашги суспензия не коагулирует), Велич1Шы растекаемости суспензии из нол1-1акрилата кальцкя в 10-12°о-ном водном растворе CaCEg приведены в табл. 1. Дагшые о характере коагуляции суспен- сзии при разбавлении водой приведены в табл. 2-. Как видно из табл. 1, перемешивание порошкообразного полиакрилата кальция в 10-12% водном растворе хлористого кальция в весовых соотношениях от 1:2 до 1:1 позволяет получить суспбнзню, прокачиваемую буровыми насосами в скважину. А снижение концентрацт; xj:opncToro кальция в жидкой фазе суспензии от 4 до 2% обеспечивает получение эластичной резиноподобной массы с достаточ 1о высоким напряжением черпз 1 мип покоя порядка (O,3-14)10S . Технико-кэкономическое преиму)це :тво предлагаемого способа заключагчх-я в следующем, Все необходимые структурно-механическое свойства получешюй смеси (м,ас- са упругая, резйнопоиобная с высоким статическим напряжением сдвига) позволяют эффективно изолировать поглощающие пласты с различной ;зсличиной раскрытия каналов при малом расходе см(;ч:и, так как необходимый для исюляции пластов величина обратно кропоршю- нальная квадрату статичсх.-кого папряжения сдвига смеси, и тем сам|чм сократить затраты средств и врем(.ни ti.i и.юляционные работы.

г7.32495

Ожидаемая .ая экономия от ис-, составит более, 500-800 тыс. pyf5. взапольаовония полученной смеси укаэсишыммен широко применяемой тампонирующей

способом только в объедянении Татнефть смеси из латекста с .хлористым кальцием.

Таблица 1

Формула изобретения

Способ полртения тампонирующей смеси на основе нолиакрината кальциЯ| отличающийся тем, что, с целью повышения изолящюнных свойств, полиак- рилата калышя диспергируют в 1О-12%- ном водном 1застворе хлористого капышя при весовом соотношении от 1:2 до 1:1 с последующей коагуля1шей смеси путем разбавления ее пресной водой до снижеТаблица 2

ния концентрации хлористого кальция в жидкой фазе до 2-4 %,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 382806, кл. Е 21 В 33/138, 1968 (npoTOTini).