Состав для изоляции водоносных пластов

Состав для изоляции водоносных пластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для ограничения притока воды в нефтяные и газовые скважины . Цель изобретения - повышение эффективности изоляции пласта за счет улучшения кальматирующих и структурно-механических свойств состава . Состав содержит компоненты при следующем их соотношении, мае,%: поливинилхлоридная смола 34,0-44,0, пластификатор 44,0-57,0, древесная мука хвойных пород деревьев 9,0-12,0. В промысловых условиях состав приготавливают в емкостях цементировочных агрегатов или в глиномешалках путем интенсивного перемешивания компонентов до получения однородной массы. Древесная мука хвойных деревьев , использующаяся в качестве наполнителя в составе, отличается повьш1енной водостойкостью. Степень измельчения муки влияет на закупоривающие способности состава. Оптимальный размер частиц муки соответствует 1-40 мкм в поперечнике и от 130 мкм до 1 мм в длину. Объемы состава для водоизоляции пластов скважины выбирают исходя из особенностей строения продуктивных пластов и условийих разработки, 3 табл. а S (Л оо 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„>31401 (51)4 Е 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1(21) 3967018/22-03 (22) 08.07.85 (46) 30.05.87. Бюл. № 20 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" (72) Н.A.Ëèòâàê и В.Г. Касянчук (53) 622.245.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 534547, кл. Е 02 0 2/ 14 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1186785, кл. E 21 В 33/138, 1983. (54) СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОНОСНЫХ

ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для ограничения притока воды в нефтяные и газовые скважины. Цель изобретения — повышение эффективности изоляции пласта за счет улучшения кальматирующих и структурно-механических свойств состава. Состав содержит компоненты при следующем их соотношении, мас.Е: поливинилхлоридная смола 34,0-44,0, пластификатор 44,0-57,0, древесная мука хвойных пород деревьев 9,0-12 0, В промысловых условиях состав приготавливают в емкостях цементировочных агрегатов или в глиномешалках путем интенсивного перемешивания компонентов до получения однородной массы. Древесная мука хвойных деревьев, использующаяся в качестве наполнителя в составе, отличается повышенной водостойкостью. Степень измельчения муки влияет на закупоривающие способности состава. Оптимальный размер частиц муки соответствует 1-40 мкм в поперечнике и от

130 мкм до 1 мм в длину. Объемы состава для водоизоляции пластов скважины выбирают исходя из особенностей строения продуктивных пластов И условий.их разработки. 3 табл.

1 131

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для ограничения притока воды в нефтяные и газовые скважины.

Цель изобретения — повышение эффективности изоляции пласта за счет улучшения кальматирующих и структурно-механических свойств состава.

Состав для изоляции водоносных пластов содержит поливинилхлоридную смолу, пластификатор и древесную муку хвойных пород деревьев.

Древесная мука, использующаяся в качестве наполнителя, представляет собой тонкоизмельченную древесину хвойных пород. Она отличается большей водостойкостью, чем древесная мука из упругих пород деревьев. Большое влияние на закупоривающие способности тампонирующего состава оказывает степень измельчения древесной муки. Исследования показали, что наиболее пригодна для этой цели древесная мука, степень помола которой соответствует номеру 180 или 150 т.е. величина частиц колеблется в пределах 1 — 40 мкм в поперечнике и от 130 мкм до 1 мм в длину, Проницаемость породы после обработки ее предлагаемым составом при — 35-41 С и времени выдержки 24 ч изменяется следующим образом.

Проницаемость после закачки полимерной композиции, мкм ; до закачки 0,005, в прямом направлении

0 0001 в обратном направлении

0,00011.

Проницаемость, мкм -,после удаления поверхностного слоя то«пци««ой

3 мм: в прямом направлении 0,008, в обратном направлении 0,0009, толщиной б мм — в прямом направлении

0,0022 в обратном направлении 0,00 9; толщиной 9 мм — в прямом направлении

0,0025; в обратном направлении 0,003 ; толщиной 11 мм — в прямом направлении 0,0029; в обратном направлении

0,0033.

Соотношение компонентов состава, мас.7: полихлорвиниловая смола 39, дибутилфталат 51; дренесиая мука 1О., Давление при прокачке состава

18 MIIa, давление воды при прокачк« и прямом направлении — 20 МПа, давление воды при прока «ке в обратном направлении — 20 МП».

Структурно-механич ««к«se харак «e— ристики состава ««р«««3Е.де««ы в табл. 1,, 4С15 2 результаты исследования воздействия воды и керосина на отвержденный состав — в табл, 2; влияние температурь« на время отверждения состава — в табл. 3.

Механизм взаимодействия (процесс пластификации) поливинилхлоридной смолы (ПВХС) и образование водоиэо10

ЗО

55 лирующего состава заключается в следующем. При смешении порошка поливинилхлоридной смолы с дибутилфталатом происходит растворение пластификатора в полимере. Так как при по— ниженных температурах (менее 35 С) процесс набухания ПВХС в пластифика— торе идет медленно, то и смешение этих реагентов необходимо проводить при комнатной температуре. После тщательного перемешивания полимерную композицию помещают в определенные термобарические условия (в пласт), где и происходит процесс набухания с частичным структурированием, связанным с процессами старения самого полимера. Длительное нагревание поо, лимерной композиции (выше 40 С) приводит к частичной сшивке цепей микромолекул по:«имера и ведет к уменья;ению растворимости последнего, сопровождающейся усадкой продукта набухания.

Пример 1. Павеску поливинил— хлоридиой смолы в количестве 34 г помещают в фарфоровую чашку. Затем в смолу приливают половину расчетного количества дибутилфталата (ДБФ), что составляет 28,5 г, и тщательно

:«еремешивают в течение 3-5 мин до получения однородной массы. После этого при непрерывном перемешивании

««а протяжении 4-5 мин в смесь вводят смесь 28,5 г дибутилфтала и 9 г древе«ной муки.

Пример 2. Павеску поливинилхлоридной смолы в количестве 39 г помещают в фарфоровую чашку. Затем B смолу приливают Iol«овину расчетного количества диоктилфталата (,10Ф),что составляет 25,5 и, и тщательно перемешивают э течение 3-5 мин до полу.;ения однородной массь. После этого добавляют 10 г древесной муки и смесь вновь тща гp3«üHD перемешивают. Затем ,.обавляют 25,5 г диоктилфталата при не««рерывном не реме«««ивании на протяжении 4-5 мин по 5 мл в 1 мин.

Пример 3. Па «еску иоливинилхлоридHîé смольl в ко. «««÷åст«3е 44 г помещают в фарфорову«. чашку, туда же

i 314015

Поливинилхлоридная смола

Пластификатор

Древесная мука хвойных пород деревьев

34,0 — 44,0

44,0 — 57,0

9,0 — 12,0

Тавлипа 1

Плот- НачвльНазначение предельного давления срыва, в зависимости от температур>я>

MIa

Содериаяие компонентов в смеси, мас.I ность яая вяз-,! смеси,; кость, Температура, С г/см> Па.с

J " 1" 1" t

ПВХС Лвч> Превесная мука

80 T 90 100 f 110

34 57 9

35 55,8 9 ° 2

1,85

1,08

2,3 з, 2,65

3 2

3,4

2 з,з

Э,15

1,08

2,0

2,5

3,4

2,67 3,3

3,4

3,4

3,5

3,35

3,15

2,66 3,4

36 546 94

2, 13

2,5

1,09

З,4

3,5

3>4

3,5

3,34

3 715

53,4

9,6

2,5

l,09

2,15

3,5

2,7

3,4

3,5

3,5

3,5

3>34

3,15 зв

52>2

9,8! 09

2,19

2,75 3 43

2,5

3,4

3,5

3,4

3 ° 15

2,2

2,6

51>0

10

1,09

2 ° 5

3,44

3,5

3>6

3,6

3i(3,42

3 2

10,2

49,8

2 ° 3

1, 104

10>

2,6

2, 76 3 45 3 5

3,58 3,6

3,6

3,45

3>2

48,6

10,4

2,4

2,6

2>7

3,5

3,55

3,6

3,65

Э>25

3,45

2,8

2,6

3 6 >

47, 4

10,6

I, 108

2,5

3,55 3,6

3,65

3>6

3>5 з,з

46,2

10,8

I,109

1,115

2,58

2 7

3,65

3 ° 0

3,65

3,7

3,7

3,65

3>6

З ° 3

44

2,68

2,8

3,7

3,2

3>85 3,85

3, 3,9

3,8

3 ° 5 вносят древесную муку в количестве

12 г. Затем в эту смесь приливают половину расчетного количества диоктилфталата, что составляет 22 r и тщательно перемешивают в течение

3-5 мин до получения однородной массы. После этого при непрерывном перемешивании на протяжении 4-5 мин в смесь вводят оставшееся количество дибутилфталата по 5 мл в 1 мин. 10

Приготовление состава в промысловых условиях производится в емкостях цементировочных агрегатов или в глиномешалках путем интенсивного перемешивания исходных продуктов. Смесь 15 готовят непосредственно перед закачкой ее в скважину.

Технология приготовления состава отличается простотой, при этом используются нетоксичные вещества. 20

Объемы водоизолирующего состава задаются конкретно исходя из особенностей строения конкретных продуктивных пластов и условий их разработки (проницаемость пластов — обводни- 25 телей,пластовое давление в них, конструкция скважины, условия и качество цементирования эксплуатационных колонн и т.д.).

Данные, приведенные в табл.1-3, свидетельствуют об эффективности тампонажного состава при изоляции водоносных пластов, обеспечивающего водонепроницаемость обработанных пластов вплоть до гидростатического давления 20 МПа и работоспособного о в интервале температур от 45 до 130 С.

Формула изобретения

Состав для изоляции водоносных пластов, включающий поливинилхлоридную смолу и пластификатор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности изоляции пласта за счет улучшения кальматирующих и структурно-механических свойств состава, он дополнительно содержит древесную муку хвойных пород деревьев при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

1314015

Т а б л и ц а 2 меньн енне Темпера—

Содержание KDMIIQHpHToBa мас.Е

Степень на увеличение объе ма в H„O (за 10 ,дней) об.

l бухания в

Н 0 (за

10 дней) бъема в ке-.1 тура осине (за ) срыва, 0 дней) об.7. С

Древесная

ПВХ ДБФ мука

5,8

28,0

57,0

9„0

27,4

54,6

9 4

38

52,2 ою3

19,0

5,2

49,8

10,2

16,0

0 (361 72

10„6

47,4

5,0

13,0

:i, 05811

4,7

4«,0

8,2

12„0

Таопицв3 о

11«И Ратрря (-.первдення> С

e (Сс цг(яаниг понгнтов н мас.2 н, ги(ГИ

50 I 60

Ьонец

RPО цггса

100 11С

12О, 13О (чч,3о ((Хоиец (и и и ц ((1(1

Rpa — а (,, т а Г16 (:t(tIt R 1 ярг 1 Г t—

И,ia

R v F. a 1г

1-

3(овец процесса отро наОВХ нец пав

"р(-(чяг нa la

1 а начапроцесса отвервпения чапа

ia a отверia (ес о-.— сo еер

1 — С— от вдения о-— отнсрвдевераценив

«т— нн pi i

|п;я; с;. пгр

1;1,всрв

;:с °

Н1 РЯ—

1д( (,,,1 ИН, ie Ri R

1 Rr-p"""ния (в.(Е ния н, рнHия и:1 с -1 ния

1i i R

1ИЯ ния (мия

J i 1iЯ

I 1

3 1,5 18,0 R,т F 48,! 8,.". 45,0 8,0 4 t,":, !R,Î 6 гх.,(, i à !F О,С 16 0, .1 15,0 3,51

10,0 3,0 8,0

10,0 3,0 7,0

8,0 2,8 6,0

34 (t 0 90 8 S 480 R, 45 r 80 пйо, 38((,(;t,,(t 5,; 1;,Ii,:; !50, 1 15 С 3,1 15,Г Ьт,8 9,2 8,0 4R,О,8 „ (; " Ь,tl 1,8 3(, A 0 4,8 !Ü,Î 3,8 14,0 3,5 !3,0 3,2 п4 Ь 9 1 4" (F, 1 пн 1 t 1 . (г, 4 н 10 3 b 1

7,0

2,R 5,0

6,0 2,2 4,5

5,0 Zi0 (0

5,0 1,8 3,8

tR,t 3 8 9, 3 r) 9 4,R 8, н

38,0 5., (1 9,8 7,4 it,i, 1 l, r ir,R

l9,О;1, 1 1О,О 1," 46,(,4 ° .,ll R,(40,0 49,8 10, 7,0 1(,l,2

41,0 48,6 10 41 - (1 451,(,,О О,(i ,е!066544!О„,(-,8

4 1 44 (r 12 о Ь,О 41

F н3 1, 5,8 ", Ь ",(R х

1,Ь 3,4 и, 5

1, 4 3 ° 2

Ч 4 (, 3,8 1,0 3,0

3,О 0,8 ?,2

),В 0,6 7,0 .,0 0,4 1,8

6,8 . . 5,(.,(,A ,Ь с, 3 8 1" 4 R 1,5

I 1 (Ь

Составитель II естужева

Редактор Е, Конча Техред П.Олейник Корректор M.Äeì÷èê

Заказ 2189/33 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитс та СССР по делам изобретений и открыт13й

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 производственно-полиграфическ(.е пред((рпятие, г. Ужгород, ул. проех.тная, 4

Оо (Вг мсц на 11мllpp па це(са от- оти(p — 1нс p»â€”

1 я..i« —, ii—

НИЧ IIIR ! (1 ( (яа )Re, ia „1Г„(гт — 01ес Ir e Г—

rip i 1 1иЯ и, О» (, it i t I i

0,06700

0,06500

0 в (,6400

0 06311.„1,. 1,.

Г

ae„ iiiaua нец про.тпа процег 1от- цес1 га вер- са ( от в иде )T— (1 пер