Модифицированная эпоксидная смола для изоляции и крепления скважин

Модифицированная эпоксидная смола для изоляции и крепления скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕОМИХ

РЕСГ1У БЛИК (g))g E 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСИОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и фурфурэл при компонентов, 53-57

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ll0 изОБРетениям и ОчнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4292922/03 (22) 08.06.87 (46) 23.02.91. Бюп. К - 7 (71) Научно-исследовательский институт сланцев (72) Л.Я. Калде, Э.А. Лаагер, И.Н. Гриневский, Н.С. Дон и В.Т. Левкин (53) 622.245.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 486129, кл . Е 21 В 33/ 138, 1972.

Калде Л.Я. и Гриневский И.Н.

Алкилрезорциновая эпоксифенольная смапа для обработки нефтяных и газовых скважин. Сер. Горючие сланцы, ЭстНИИНТИ, М - 3, 1977, с. 15-17. (54) МОДИФИЦИРОВАННАЯ ЭПОКСИДНАЯ

СМОЛА ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ И КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН ,(57) 11зобретение касается крепления и изоляции буровых скважин путем закачивания цементирующих материалов в

Изобретение относится к креплению и изоляции буровых скважин путем эакачивания цементирующих материалов на основе алкилрезорциновой эпоксидной смолы в поры и трещины горных пород.

Цель изобретения — повышение устойчивости состава к воздействию пластовых флюидов при повышенных температурахф

Смола включает алкилрезорциновую эпоксидную смолу с длиной углеводородного радикала в боковой цепи от 1 до

3 атомов углерода, спиртовый раствор новолачной фенолоформальдегидной смо„,Я0,,ь 1629479 А 1

2 поры и трещины горных пород. Цель— повышение устойчивости состава к воздействию пластовых флюидов при повышенных температурах. Модифицированная эпоксидная смола включает, мас.7.: эпоксидная смола из смеси алкилреэорцинов с длиной углеводородного радикала в боковой цепи от 1 до 3 атомов углерода 53-57, спиртовый раствор новолачной фенолоформальдегидной смолы, полученной при молярном соотношении фенола и формальдегида 1:0,6 и содержания сухого остатка от 40 до

45 иас.7. 20-22, поливинилбутираль

1,0-2,2, фурфурол остальное. В качестве отвердителей модифицированной эпоксидной смолы могут быть использованы аминные отвердители эпоксидных

l смол ° ЭластоподобньИ; тампонажный материал на основе модифицированной смолы стоек к высокоминерализованной воде и нефти вплоть до температуры

140 С. 2 табл. лы, поливинилбутираль следующем соотношении мас. F.:

Эпоксидная смола из смеси алкилрезорцинов с длиной углеводородного радикала в боковой цепи от

1 до 3 атомов угл ер ода

Спиртовый раствор новолачной фенолоформальдегидной смолы

16294 79

Способность материала к загустеванию в контакте с минерализованной

- 55 водой (1:1) оценивалась при комнатной температуре и содержании в ней солей, равном 330 г/л с ионным составом, Na, К, Мя, Са, С1", СОз, ЯО, полученной при молярном соотношении. фенола и формальдегида

1: 0,6, и содер5 жании сухого остатка от 40 до

45 мас.Я 20-22

Ноливинилбутираль 1,0-2,2

Фурфурол Остальное

В качестве отвердителей смолы могут быть использованы аминные отвердители эпоксидных смол, напРимеР полиэтиленполиамин (ПЭПА) . Количество добавляемого отвердителя определяется потребителем материала в зависимости от свойств конкретного отвердителя, целей и условий применения его.

Материал в смеси с отвердителем преВращается в. эластопрочный монолитный полимер, нерастворимый и устойчивый в среде пластовых флюидов при

140 С боле.е 1 года. В зависимости от температуры материал отверждается в присутствии полиэтиленполиамина в течение 1-7 дней, причем увеличение прочности наблюдается в течение го30 да. Без отвердителя материал сохраняет жидкую консистенцию, необходимую для обработки скважин, при температуРах до +40 С в течение более 6 мес.

Выбор граничных пределов содержания компонентов. тампонажного матерна- 35 ла определен повышенной устойчивостью отвержденного материала к воздействию пластовых флюидов при температуре выше 80 С, а также требованиями на неотвержденную форму тампонажного 40 мат ериала: х ор ошей пр окачи ва емос т ью материала в поры и трещины горных пород, которая выражается его невысокой вязкостью (не. более 0 5 Па ° с) и

45 способностью к загустеванию в смеси с мннерализованной пластовой водой, что позволяет избежать унос неотвержденного материала межпластовыми перетоками вод.

Свойства неотвержденного соста- 50 ва на основе смолы представлены в табл. 1.

Данные по устойчивости отвержденной смолы к воздействию агрессивных сред при 140 С приведены в табл.2, а также приведены показатели прочности на сжатие отвержденного тампо-. нажного материала, изготовленного по рецептуре, мас.7: алкилрезорциновая эпоксидная смола 55; раствор новолачной смолы 21; поливинилбутираль

2,0; фурфурол 22.

Прочность определена после выдержки отвержденного материала в водопроводной воде, рассоле (при общей концентрации солей 300 г/л) и дизельном топливе при 80 и 140 С в течение до одного года. Пример изготовления тампонажного состава.

В 215 r (21,5 мас.Х) фурфурола, предварительно подогретого до 75ОС, растворяют 15 r (1,5 мас.Х) поливинилбутираля, Полученный раствор охлаждают до 55 С и добавляют к нему

550 г (55 Mac,.X) алкилрезорциновой эпоксидной смолы, Смесь перемешивают при 50-60ОС до получения однородного продукта, после чего при температуре не выше 50 С приливают 220 г (22 мас.Х) при перемешивании спиртовый раствор новолачной фенолформальдегидной смолы. К полученному раствору добавляют 8-12 мас.7 ПЭПА и перемешивают.

Данные, представленные в табл.1 и 2 позволяют сделать .вывод о стойкости тампонажного материала на основе модифицированной эпоксидной смолы к высокоминерализованной воде и нефти до 140 С. Таким образом смола может е быть применена при изоляционных работах в скважинах с повышенными пластовыми температурами.

Формула изобр етения

Модифицированная эпоксидная смола для изоляции и крепления скважин, включающая алкилр езорциновую эпоксидную смолу, с. длиной углеводородного радикала в боковой цепи от 1 до 3 атомов углерода, спиртовый раствор новолачной фенолоформальдегидной смолы и поливиннлбутираль и добавку, отличающаяся тем, что, с целью повьппения устойчивости состава к воздействию пластовых флюидов при повьппенных температурах, он в качестве добавки содержит фурфуроп

16294 79 ° 6 фен олоформал ьдегидной смолы, полученной при молярном соотношении фенола и формальд егида

1 .0,6 и содержании сукого остатка от 40 до 45 мас.%

Поливинилбутираль

Фурфурол при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Эпоксидная смола из смеси алкилрезорцннов с длиной углеводородного радикала в боковой цепи от 1 до 3 атомов углерода

Спиртовый раствор новолачной

20=22

53-57

1, 0-2 ° 2

Остальное

Та бли ца 1

Вязкость

Па с, при 20 С

Рецептура, мас. _#_

Способность к загустеванию в кон такте с ииАлкилрезорциновая эпокСпиртовый

Поли ви- Фурфу. ннлбу- рол тирал ь раствор новолачной смонерализован-. ной водой сидная смола

g) лы

Таблица 2

Среда вьдержи нания

Q сжатие, ИПа, через

С одержа ни е . ПЭПА на

100 мас.ж смолы

3 сут 7 сут 28 сут 90 сут 180 сут

П р.и м е ч а н и е: Использовался рассол с концентрацией солей 300 г/л.

I !

56

56

56

- 56

53

53

57

57

22

22

22

22

21

22

21

22

Вода

Рассол

Дизтопливо

Вода

Рассол

Дизтопливо

Вода

Рассол

Дизтопливо

1,0

1,5

2,С

1,5

2,0

1,5

2,0

1,0

2,0

1,5

3,13

1,84

2,98

16,48

21,50

19,35

16,80

12,60

17,03

21,0

20,5

20,0

21,5

21,0

23,5

23,0

21,0

19,0

21,5

3,70

5,28

5,69

28, 06

28, 06

26,99

30,12

19,55

23, 07

0,26

0,29

0,36

0,28

0,35

0,27

0,33

0,29

0,49

0,40

9, 66

5,55

10,35

42,60

45,90

35,60

43,83

56, 56

76,36

36, 53

24, 23

11,37

46, 17

63, 50

45,57

62,33

80,.37

86,33

61,80

59,50

51,30

67, 16

91,97

85,60

60,40

63, 00

105,46