Гелеобразующий тампонажный состав для закупоривания пластов Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

I

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к составам для тампонирования пластов с целью ликвидации осложнений в скважинах: поглощений или газопроявлений.

Известен гелеобразующий состав на основе гипана, глинистого раствора, и воды. Его готовят смешением исходных компонентов в процессе закачки в скважину 1 .

Образование геля происходит в трубах и к тампонируемому горизонту состав подходит в виде геля. Это дает возможность хорошо кольматировать крупные каналы, но исключает из-за высоких вязкостей его проникновение.; в мелкие поры. Кроме того, гель имеет слабую адгезию к стенкам тампонируемых каналов.

Известен также гелеобразующий тампонажный состав для закупорирования пластов, содержащий наполнитель водорастворимый полимер - полиакриламид (ПАА), гелеобразователь - гексарезорциновую смолу с формальдегидом и воду. Смешение компонентов производится на дневной поверхности, прсле чего смесь закачивается в пласт и оставляется там в покое для образования геля 2 .

Однако время образования этого состава в зависимости от услЬвий составляет 2t-72 ч. Это обстоятельство приводит к необходимости значительно40го простоя бурового оборудования и обслуживающих бригад, что связано со значительными дополнительными затратами. Кроме того, слишком большое время гелеобразования может быть ;

15 причиной неудачного тампонирования, так как состав может быть размыт пластовыми водами при наличии даже небольшой их циркуляции.

Цель изобретения - повышение там20понирующей способности за счет сокращения сроков гелеобразования в интервале положительных температур 0-150С. Указанная цель достигается тем, что состав дополнительно содержит регулятор гелеобразования, а в качестве гелеобразователя - комплексную систему, состоящую из хроматов, а именно: КпСгг О-,, или Na., или (NH4)2.Cr. и добавки, а именно: или НзоЗлОо, или NH4CNS, Na S FeSO, или гидроксиламин, или гидразин, или при следующих сортношениях ингредиентов, вес.%: Водорастворимый 1,0-15,0 полимер Хроматы0,1-3,0 Добавка0,1-5,0 Наполнитель О, Т-60,О Регулятор гелеобразования 0,01-1,0 ВодаОстальное В связи с тем, что предлагаемый гелеобразующий состав имеет более высокую химическую активность, чем известный, то можно использовать в качестве водорастворимого полимера не только полиакриламид, но и други акриловые полимеры, такие как метас гипан, М-11, M-l, тампокрил, Комета и др., а таюхе их смеси. Для придания составу повышенной тампонирующей способности путем регулирования структурно-механических и эксплуатационных характеристик в качестве наполнителя он может содер жать кордное волокно, резиновую кро ку, ореховую скорлупу, шелуху семян риса, подсолнечника, а также песок барит, гематит, пламилон и др., а также их смеси. Для регулирования сроков гелеоб разования в каждом конкретном варианте исполнения состав содержит регулятор сроков гелеобразования, представляющий собой добавки кислот или щелочи. Изменение сроков гелеобразования достигается за счет изменения рН. Для ускорения реакции гелеобразова ния необходимо использовать добавки кислот, а для замедления - добавки щелочей. Пример 1 (опыт 7). Из кон центрированных водных растворов при готовляют смесь ингредиентов, соде жащую. %: полиакриламид 1; бихрома аммония 0,1; гипосульфит натрия 0, наполнитель (резиновая крошка) 5; регулятор гелеобразования (соляная кислота) 0,001 и воду 93,799. Пример 2. Готовят также из концентрированных растворов смесь ингредиентов, содержащую,: полимер Комета 15,0; хромат натрия 5,0; наполнитель (песок) 26,6; регулятор гелеобразования (аммиачный спирт) О,4 и воду 50 (опыт 4) . Пример 3- Путем смешения концентрированных растворов ингредиентов и последующего утяжеления гематитом, готовят смесь, содержащую,: полимер (гидролизованный полиметилнетакрилат М-Н) 5, бихромат калия 1,2; гидроксиламин солянокислый 1,0; наполнитель (гематит) 60; регулятор гелеобразования (замедлитель - аммиачный спирт) 1,0 и воду 31,8 (опыт 6). Соединенные компоненты тщательно перемешиваются, термостатируются до необходимой температуры и в консистометрах КЦ-5 и КЦ-3 определяются сроки их гелеобразования. В табл. 1 приведены составы с промежуточным содержанием ингредиентов. А табл. 2 представлены данные о времени гелеобразования смесей при различных температурах. Как видно из табл. 2, время гелеобразования состава изменяется.в широких пределах, что позволяет для каждого конкретного случая использования подобрать необходимую рецептуру состава. Технико-экономическая эффективность разработанного состава по сравнению с известным определяется, в основном возможностью целенаправленного регулирования времени гелеобразования. Это позволяет, во-первых, увеличить вероятность ликвидации осложнения в условиях гидравлической активности пластового флюида, когда жидкий незагустевший состав может быть просто размыт, и во-вторых, сократить в;ремя простоя буровой, затрачиваемое на ожидание прохождения реакции. Экономический эффект, рассчитанный только по 2-й позиции, составляет на 1.-ую операцию 1367,6 руб. Кроме того, целенаправленное регулирование структурно-механических и технологических свойств также позволит повысить вероятность ликвидации осложнений.

ол

vD

(TJ

§

I- ,- о сэ о -

СГ Г ОО tr го

со

,

о г- .- -Л- о о

а о о о о тI

(О

ш а о

О (О

н та о; а

8

о

U (U

о о 3 0) а о. с X Z з:

о г

tsj 1Г

ол сг

LT ОО г- и

го о о

го О Г О СТ% Г со ОО СТ

о о

1Л - - сз о о о о «-

XI

X X

О

оо О О

ел

«аа

exi

XО X X О (}

X

сэ о сэ о

О

ш о о г«1 ил

л

и

tS

о

та

з:

ю

ш та

in « U1о

о ,о.о. ьоic

8

с tHе« Zо

р

ct

to«л ,«л, «л, оа 1

«Н td S

.fSj

о -d- CO о tr см

- о CD го - .-

о

та

f

о а

f- о -itI-t

X

о c Оооо,

tH .I.

- .о.1.1о Xtr «ло,«J.

с Zmm

--з Zа«:s :

о vo о о о о

1Л (М Ш ил 1Л 1Л

и

(D

Н

U

- о

с: сг Ьй

Z

2 О

t- tvj го - ил О

О4 СП О

- о о о

ц

X

to

« s о. р

о|

Н (5

л, о. о о

cJ tt л

ю

s:

s

. ил

- ил РО ил vD

о .- о сэ о

кtо

сзо

о

г- ь- о.о

о|СЭ О d

Со,о.X X

Z

аг: - -

о

о о о о - о сч о

Z

а

X О

о

го т 5 S т

с f оо ол

Таблица 2

Формула изобретения

Водорастворимый

1,0-15

полимер

Хромать: 0,1-3

Добавка 0,1-5

Наполнитель 0,1-60

Регулятор гелеобразования

0,01-1,0 Вода Остальное

2,Состав по п. отличающ и и с я тем, что в качестве водорастворимого полимера он содержит полиакриламид, или метас, или гипан, или тампокрил, или М-11, или М-14, или Комета.

k. Состав, отличающийс я тем, что в качестве регулятора гелеобразования он содержит кислоту или щелочь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №382806, кл. Е 21 В 33/138, 19672.Шерстнев Н.М. и др. Предупреждение и ликвидация осложнений в бурении. М., Недра, 1979, с. 27 4277 (прототип).