Гелеобразующий состав

Реферат

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, к составам для проведения водоизоляционных работ и может быть использовано при регулировании фильтрационных потоков нефтяных пластов при капитальном ремонте скважин. Гелеобразующий состав, включающий соляную кислоту, воду и добавку, в качестве добавки содержит саморассыпающийся шлак при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: саморассыпающийся шлак 4-14, соляная кислота 6-12, вода - остальное. Технический результат - увеличение скорости гелеобразования. 1 табл.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности, к составам для проведения водоизоляционных работ, и может быть использовано при регулировании фильтрационных потоков нефтяных пластов при капитальном ремонте скважин.

В настоящее время для снижения обводненности и увеличения охвата пласта используют различные составы, в том числе для водоизоляции, селективной изоляции, регулирования проницаемости обводненных пропластков.

Технологическая практика показывает, что наибольший эффект в регулировании фильтрационной проницаемости обводненных пропластков достигается при использовании гелеобразных композиций. Наиболее перспективным является применение гелеобразующих композиций на базе неорганического сырья, в частности, кремнийсодержащих веществ.

Известны гелеобразующие составы на основе различных химических реагентов, в частности полимеров [1] , кремнийорганических водоизолирующих материалов на основе олигоорганоэтоксихлорсилоксанов (торговое название 119-204) [2, 3] . Известны также гелеобразующие составы на основе силикатов [4, 5] .

Недостатками известных составов являются их низкая эффективность из-за сложности регулирования скорости гелеобразования, низкой структурной устойчивости, а также высокая стоимость гелеобразующих компонентов, что существенно ограничивает область применения составов.

Наиболее близким техническим решением является гелеобразующий состав [6] , включающий в себя соляную кислоту, воду и добавку, в качестве которой используется нефелин при следующем соотношении компонентов, мас. %: Нефелин - 4-10 Соляная кислота - 6-10 Вода - Остальное Недостатком этого состава является низкая скорость гелеобразования.

Целью настоящего изобретения является увеличение скорости гелеобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в гелеобразующем составе, включающем соляную кислоту, воду и добавку, в качестве добавки используют саморассыпающийся шлак при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: Саморассыпающийся шлак - 4-14 Соляная кислота - 6-12 Вода - Остальное Таким образом, в предлагаемом изобретении используется новый ингредиент, что дает основание утверждать о соответствии предлагаемого решения критерию "новизна".

В научно-технической и патентной литературе ранее не приводились сведения об использовании саморассыпающихся шлаков при приготовлении гелеобразующих составов. Известно использование составов, образующих гели за счет растворения кремнезема и образования геля кремневой кислоты. Применение саморассыпающихся шлаков дает ранее неизвестный эффект повышения прочности геля, т. е. ускорения гелеобразования. Это обусловлено тем, что саморассыпающийся шлак содержит оксид кальция и некоторое количество оксида алюминия. Благодаря проявлению алюминием амфотерных свойств в системе образуется гидроксид алюминия, способствующий созданию пространственной структуры, упрочняющей образуемый гель. Благодаря присутствию СаО и Al2О3 возможно также образование гидроалюминатов Са, которые также вносят свой вклад в формирование прочности полученного геля.

Таким образом, сказанное выше указывает на соответствие заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень".

Пример реализации изобретения Для приготовления 100 мл раствора (состав 4, см. таблицу) берется 9 г саморассыпающегося шлака, 10 г соляной кислоты (в пересчете на 100 г сухого вещества) и 81 мл воды. Компоненты перемешиваются вручную или на магнитной мешалке в течение 5 минут. Из приготовленной смеси периодически отбираются пробы, в которых определяется вязкость с помощью капиллярного вискозиметра. В качестве критерия гелеобразования была принята кинематическая вязкость 25 мм2/с.

В рассматриваемом примере время гелеобразования при температуре 20oС составило 10 часов.

При определении скорости гелеобразования при более высокой температуре (40oС) полученная проба термостатировалась.

Для приготовления гелеобразующего состава использовались саморассыпающийся шлак Актюбинского завода ферросплавов, который имеет следующий состав: СаО 50-56%, MgO 8-12%, Al2О3 5-8%, SiО2 24-27% и техническая соляная кислота с концентрацией 32%.

Приготовленные составы гелеобразующих смесей приведены в таблице. Здесь же приведены показатели гелеобразующего состава - прототипа. На основании данных, представленных в таблице, можно сделать вывод о том, что заявляемый гелеобразующий состав, содержащий соляную кислоту, саморассыпающийся шлак и воду, имеет высокую скорость гелеобразования и высокую прочность образующегося геля. Наилучшие показатели по скорости гелеобразования приведены в опытах 3, 4, 6.

При промышленной реализации предлагаемого изобретения получение гелеобразующего состава осуществляется следующим образом.

В емкости цементировочного агрегата заливается 2430 л воды, в которой разводится 300 кг соляной кислоты (в пересчете на сухое вещество), после тщательного перемешивания полученной смеси к ней добавляется 270 кг саморассыпающегося шлака. Полученная смесь перемешивается не менее 15 минут путем круговой циркуляции. Затем полученная смесь через насосно-компрессорные или бурильные трубы закачивается в пласт и оставляется для ее структурирования и упрочнения геля в порах пласта.

Таким образом, приведенный пример реализации изобретения показывает его соответствие критерию "практическая применимость".

Кроме того, использование саморассыпающихся шлаков, являющихся отходами промышленного производства, в определенной степени решает вопрос их утилизации и частично проблемы экологии.

Источники информации 1. Сургучев М. Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. - М. : Недра, 1985.

2. А. С. 168049 A1 от 30.09.91, БИ 36.

3. А. С. 1808998, БИ 14, 1993.

4. Патент США 4257813, кл. 106-74.

5. Патент США 4640361, кл. 116-258.

6. Патент РФ 2089723 "Способ разработки нефтяных месторождений", 11.12.97 (прототип).

Формула изобретения

Гелеобразующий состав, включающий соляную кислоту, воду и добавку, отличающийся тем, что в качестве добавки он содержит саморассыпающийся шлак при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: Саморассыпающийся шлак - 4 - 14 Соляная кислота - 6 - 12 Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1