Патент 10


РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБАПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (19) RU (11) 2078907 (13) C1 (51)  МПК 6     E21B33/138
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: по данным на 09.01.2014 - прекратил действиеПошлина: учтена за 6 год с 08.02.2000 по 07.02.2001
(21), (22) Заявка: 95101801/03, 07.02.1995
(45) Опубликовано: 10.05.1997
(56) Список документов, цитированных в отчете опоиске: SU, авторское свидетельство, 981685, кл. E 21 B 33/138, 1982& RU, патент, 2012776, кл. E 21 B 33/138, 1994. (71) Заявитель(и):Акционерное общество "Северо-Кавказский научно- исследовательский проектный институт природных газов"
(72) Автор(ы):Перейма А.А.,Гасумов Р.А.,Долгов С.В.,Беликов В.Б.
(73) Патентообладатель(и):Акционерное общество "Северо-Кавказский научно- исследовательский проектный институт природных газов"
 СОСТАВ ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТА
(57) Реферат:
Использование: нефтегазодобывающая промышленность и предназначено для временной изоляции пласта при капитальном ремонте. Сущность: состав для временной изоляции пласта содержит, мас.%: полиакриламид 1,2-1,9; хлористый кальций 6-12; отход производства себациновой кислоты 8-16; алкилбензолсульфонат 0,2-0,6 и воду остальное.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для временной изоляции пласта при капитальном ремонте скважин.
Анализ существующего уровня техники показал следующее:известен состав для временной изоляции пласта, содержащий следующие компоненты, мас.
карбоксиметилцеллюлоза 0,75-2,00гашеная известь 10-30вода остальное(см. а.с. N 981583 кл. E 21 B 33/138, опубл. 1982).Недостатком состава является низкая эффективность изоляции пластов с невысокой проницаемостью. Это связано с соотношением размеров частиц твердой фазы (гашеной извести) и пор изолируемого пласта, когда количество и размер частиц извести ограничивают проникающую способность состава. Состав нестабилен во времени из-за превышения содержания твердой фазы над оптимальным при данных количествах КМЦ, что приводит к выпадению ее в осадок в статических условиях и ухудшает изоляционный эффект. Кроме того, невозможность наиболее полного удаления состава из пласта после окончания работ снижает проницаемость последнего, что отрицательно влияет на продуктивность скважины.
В качестве прототипа взят состав для временной изоляции пласта, содержащий следующие компоненты, мас.
карбоксиметилцеллюлоза 0,5-2,0хлористый кальций 3-14аммоний фосфорнокислый двузамещенный 5-18алкилбензолсульфонат 0,05-1,00вода остальное(см. патент РФ N 2012776 кл. E 21 B 33/138, опубл. 1994).Недостатком состава является пониженная эффективность изоляции пластов, обусловленная нестабилизированным фазовым составом и повышенной пенообразующей способностью.
Нестабильность фазового состава связана с изменением соотношения жидкой и твердой фазы во времени и, следовательно, изменением структурно-реологических показателей. Разжижение гелевых составов во времени связано с деструктивным влиянием на КМЦ, выделяющейся при гидролизе хлорида аммония соляной кислоты. Хлорид аммония появляется в системе при взаимодействии диаммонийфосфата (ДАФ) и хлорида кальция по схеме:При максимальных значениях концентраций компонентов состава в результате образования большого количества осадка продукта взаимодействия CaCl2 и ДАФ образуется трудно-прокачиваемый, нетекучий состав, применение которого весьма ограничено из-за невозможности прокачать состав на глубину залегания изолируемого пласта.
При этом существенное значение имеет вспенивание состава, обусловленное присутствием ПАВ алкилбензолсульфоната и выделением аммиака при гидролизе. Помимо возможных осложнений в работе технологического оборудования вспенивание раствора ухудшает его проникающую способность, что приводит к снижению изоляционного эффекта.
К недостаткам данного состава следует отнести также ограничение возможности его удаления из пласта после проведения необходимых ремонтных работ. Это связано с тем, что образующаяся дисперсная фаза в виде гидроортофосфата кальция подвергается лишь кислотной обработке с целью деблокирования пласта. Поэтому при ремонтных работах, связанных с изоляцией карбонатного пласта, его естественная проницаемость не может быть восстановлена без дополнительного разрушения кислотой при деблокировании, в связи с чем коэффициент восстановления проницаемости в таких пластах всегда будет больше единицы. Это не соответствует условию сохранения естественной проницаемости пласта.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения сводится к следующему: повышается эффективность изоляции путем стабилизации фазового состава, уменьшения пенообразования при одновременном сохранении естественной проницаемости пласта.
Технический результат достигается с помощью известного состава, содержащего водорастворимый полимер, хлористый кальций, неорганическую добавку, алкилбензолсульфонат (АБС) и воду, в котором в качестве неорганической добавки используют отход производства себационовой кислоты (ОСК), в качестве водорастворимого полимера полиакриламид (ПАА), при следующем соотношении компонентов, мас.
ПАА 1,2-1,9хлористый кальций 6-12ОСК 8-16АБС 0,2-0,6вода остальноеПАА используют марки Smetex (США, фирма Кем-Трон), хлористый кальций по ГОСТ 4460-77, ОСК имеет следующий состав, мас.
сульфат натрия не менее 93,0соли железа (катионы железа в пересчете на Fe2O3 до 0,03органические примеси (натриевые соли жирных кислот и себационовой кислоты) в пересчете на себацинат натрия до 1,0хлористый натрий до 0,7вода до 5,0Используют отход по ТУ 113-46-18-20-89, АБС используют по ТУ 36.507-64-018-89, ТУ 6-01-1001-75.
Стабилизированный фазовый состав обусловлен качественным и количественным соотношением компонентов, которое позволяет получить гелеобразную систему с равномерно распределенной дисперсной фазой, образованной при взаимодействии хлорида кальция и сульфата натрия ОСУ в водной среде:CaCl2+ Na2SO4+ 2H2O __ CaSO42H2O + 2NaClИспользование ПАА, а не КМЦ в качестве водорастворимого полимера способствует удержанию во взвешенном состоянии частиц твердой фазы длительное время благодаря хемосорбции на них макромолекул ПАА. При этом проявляются химические связи взаимодействия катиона кальция с ПАА, а не только физические, что имеет место при адсорбции КМЦ. Поэтому предлагаемый состав является более стабильной системой, что значительно упрощает технологию его применения.
При взаимодействии катионов кальция и железа, содержащегося в ОСК, происходит образование пространственно вулканизированных макромолекул полимера, включающих в свою сетчатую структуру, содержащуюся в растворе воду. Таким образом, частицы твердой фазы оказываются блокированы не только молекулами ПАА, но и многослойными сольватными оболочками. Это сопровождается понижением сопротивлений сдвигу одного слоя жидкости относительно другого, т.е. повышением текучести, что позволяет проводить изоляционные работы в мелкотрещиноватых коллекторах.
Наличие в составе ОСК натриевых солей себациновой и др. органических кислот, являющихся пеногасителями, уменьшает эффект вспенивания раствора, обусловленный действием АБС. При этом действие органических солей ОСК определяется избирательной адсорбцией их на поверхности раздела вода-воздух с образованием менее прочных стабилизирующих слоев, чем у вытесняемых пенообразователей АБС.
При завершении ремонтных работ производят деблокирование пласта с целью дальнейшего освоения скважины. При этом используют не только раствор соляной кислоты, но и растворы солей тиосульфата натрия. После проведения изоляционных работ заявляемым составом образующаяся твердая фаза в виде мелкодисперсного сульфата кальция активно разлагается под действием вышеуказанных реагентов с образованием легкоудаляемых водорастворимых соединений. В свою очередь, использование тиосульфата натрия позволяет производить обработку карбонатных пластов без нарушения их естественной проницаемости.
Заявляемый состав для временной изоляции пласта явным образом не следует из уровня техники. По имеющимся источникам известности не выявлено применение ОСК в смеси с ПАА по заявляемой цели (получение аналогичного технического результата). Предлагаемое изобретение имеет изобретательский уровень.
Более подробно сущность заявляемого изобретения описывается следующими примерами.
Пример 1. При перемешивании до получения гелеобразного состава однородной консистенции последовательно водят следующие компоненты, г/мас.
ПАА 12/1,2хлористый кальций 60/1ОСК 80/8ОБС 2/0,2вода 846/84,6Состав имеет следующие показатели: стабильность 0,96, пенообразование при приготовлении 0,48, прочность блокирующего слоя 1,45 МПа/см, коэффициент восстановления проницаемости 0,92.
Пример N 2. Готовят следующий состав, г/мас.
ПАА 19/1,9хлористый кальций 120/12ОСК 160/16АБС 6/0,6вода 695/69,5Состав имеет следующие показатели: стабильность 1,00, пенообразование при приготовлении 0,89, прочность блокирующего слоя 2,29 МПа/см, коэффициент восстановления проницаемости 0,90.
Пример N 3. Готовят следующий состав, г/мас.
ПАА 16/1,6хлористый кальций 90/9ОСК 10/12АБС 4/0,4вода 770/77Состав имеет следующие показатели: стабильность 0,94, пенообразование при приготовлении 0,68, прочность блокирующего слоя 1,88 МПа/см, коэффициент восстановления проницаемости 0,93.
Пример N 4. Готовят следующий состав, г/мас.
ПАА 11/1,1хлористый кальций 50/5ОСК 70/7АБС 1/0,1вода 868/86,8Состав имеет следующие показатели: стабильность 0,84, пенообразование при приготовлении 0,47, прочность блокирующего слоя 1,08 МПа/см, коэффициент восстановления проницаемости 0,95.
Пример N 5. Готовят следующий состав, г/мас.
ПАА 20/2,0хлористый кальций 130/13ОСК 170/17АБС 7/0,7вода 673/67,3Состав неработоспособен из-за высокой вязкости и малой подвижности.
Содержание в растворе CaCl2 менее 6 мас. и ОСК менее 8 мас. не обеспечивает изоляционный эффект из-за недостаточного количества образующейся твердой фазы кольматанта порового пространства.
Верхний предел обусловлен растворимостью ОСК. Содержание CaCl2 в составе стехиометрическое, т.е. для обеспечения полноты протекания реакции на 1 мас. ч. CaCl2 берется 31,3 мас.ч. ОСК.
Содержание ПАА в составе менее 1,2 мас. не обеспечивает стабилизированного фазового состава из-за недостаточной вязкости, а более 1,9 мас. технологически нецелесообразно из-за приобретения составом текучести.
Содержание АБС менее 0,2 мас. ухудшает структурно-реологические свойства состава за счет неравномерного распределения частиц твердой фазы в жидкой фазе, а более 0,6 мас. способствует воздухововлечению, что ухудшает прокачиваемость раствора и изоляционный эффект.
По сравнению с составом, описанным в прототипе, стабилизация фазового состава увеличивалась в 4,5-5,0 раза, пенообразование уменьшилось в 2,5-5,0 раза, прочность блокирующего слоя повысилась в 2,5-4,0 раза, а коэффициент восстановления естественной проницаемости пласта остался на прежнем уровне.
Формула изобретения
Состав для временной изоляции пласта, содержащий водорастворимый полимер, хлористый кальций, неорганическою добавку, алкилбензолсульфонат и воду, отличающийся тем, что в качестве водорастворимого полимера он содержит полиакриламид, а в качестве неорганической добавки отход производства себациновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.
Полиакриламид 1,2 1,9Хлористый кальций 6 12Отход производства себациновой кислоты 8 16Алкилбензолсульфонат 0,2 0,6Вода Остальноее

Приложенные файлы

  • docx 6597715
    Размер файла: 64 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий