Гелеобразующий состав для блокирования пластов

 

А 4

Взамен ранее изданного

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1,0 — 15,0

0,1 — 2,0

02,— 4,0

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4277412/03 (22) 06.07.87 (46) 15.06.94, Бюл. М 22 (71) Коми филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов (72) О.А. Морозов, Jl.M. Баева, А,В. Федосеев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1321805, кл, Е 21 В 33/138, 1985.

Авторское свидетельство СССР

В 909125, кл. Е 21 В 33/138, 1985, (54)(57) ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ

БЛОКИРОВАНИЯ ПЛАСТОВ 1. Гелеобразующий состав для блокирования пластов, включающий высокомолекулярный полиэлектролит, бихромат или хромат, регулятор гелеобразования, наполнитель и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения изоляционных свойств состава за счет повышения прочности и снижения усадки геля, он дополнительносодержитжидкое натриевое стекло. а в качестве высокомолекулярного полиэлектролита он содержит высокомолекулярные водорастворимые

Изобретение относится к нефтегазодобыва1ощей промышленности, а именно к составам для временного блокирования пласта или ограничения водоп ритока в скважины.

Целью изобретения является улучшение изоляционных свойств состава за счет повышения прочности и снижения усадки геля.

Состав включает высокомолекулярные водорастворимые производные целлюлозы, .... Ы„„1680950 Al производные целлюлозы, а в качестве регулятора гелеобразования — сульфокислоту при следующем соотношении компонентов, мас. :

Жидкое натриевое стекло 1,0 — 7,0

В ысокомолекулярные водорастворимые производные целлюлозы 1,0 — 15,0

Сульфокислота 0,1 — 2,0

Бихромат или хромат 0,2 — 4,0

Наполнитель 1,0 — 5,0

Вода Остальное

2. Состав по и, 1, отличающийся тем, что в качестве высокомолекулярного водорастворимого производного целлюлозы он содер>кит КМЦ, или КССБ, или УШР, или ОКЗИЛ, или их смеси.

3. Состав по и 1, отличающийся тем, что в качестве сульфокислоты он содержит сульфаминовую, или сульфосалициловую, или толуолсульфо кислоту.

4, Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя он содержит инертный дисперсный материал. сульфокислоту, бихромат или хромат, наполнитель, воду и жидкое натриевое силикатное стекло при следующем соотношении компонентов, мас. ф,;

Жидкое натриевое стекло 1,0 — 7,0

Высокомолекулярные водорастворимые производные целлюлозы

Сульфокислота

Бихромат или хромат

1680950

Наполнитель 1,0-5,0

Вода Остальное

В качестве высокомолекулярных водорастворимых производных целлюлозы могут быть использованы КМЦ, КССБ, УЩР, ОКЗИЛ или их смеси, в качестве сульфокислоты — сульфами новая, сульфосалициловая или толуолсульфокислота и др., а в качестве наполнителя — инертный дисперсный материал, например гидролизованный лигнин, древесные опилки, резиновая крошка, асбе стовое волокно и др.

Состав готовится следующим образом.

В воде растворяют высокомолекулярный полиэлектролит, вводят сшивающий агент — бихроматы или хроматы, а именно

NazCn01, или К2Сг20т, или (NH4QCr201, или

K2Cr04 и перемешивают 15-20 мин. Затем при перемешивании в раствор добавляют, жидкое стекло (с модулем 2,65-3;40), пере,мешивают 5-10 мин, добавляют наполнитель, например асбест или резиновую крошку, или опилки, или гидролизный лиг, нин. Через 10 мин перемешивания вводят регулятор гелеобразования — сульфосодер,жащие соединения, например сульфамино, вую кислоту, или толуолсульфокислоту, или сульфосалициловую кислоту.

В табл.1 и 2 представлены эксперимен тальные сведения о влиянии соотношения компонентов в гелеобразующей композиции на ее реологические и изолирующие, свойства.

Пример 1. Необходимо приготовить 1 т гелеобразующего состава содержащего, мас. $: КСС6-45,0; жидкое стекло 5,0; бихро, мат натрия 2,0; опилки 3,0; толуолсульфокислота 0,5; вода —, остальное (84,5).

Для приготовления такого состава необходимо взять 50 кг КССБ-4, 50 кг товарного жидкого стекла плотностью 1,45 г/см или з

50:1,45 - 34,5 л; 22,3 кг NazCn07 2Н20, 30 кг опилок, 5 кг толуолсульфокислоты и 842,7 кг или литра пресной воды.

В емкость заливают 842,7 л пресной воды и при перемешивании последовательно добавляют 50 кг КССБ-4; 22,3 кг йа2Сг207 2НгО. 34,5 л жидкого стекла, 30. кг опилок, 5 кг толуолсульфокислоты и после . перемешивания смеси 5-10 мин ее закачивают в скважину.

Пример 2. Необходимо приготовить

1 т гелеобразующего состава, содержащего, мас. : КМЦ 2,0; жидкое стекло 2,6; бихромат калия 1,2; гидролизный лигнин 5,0; толуолсульфокислота 1; вода — остальное (88.2). Для приготовления такого состава необходимо взять 20 кг КМЦ, 26 кг товарного жидкого стекла плотностью 1,45 г/см или з

17,9 л; 12 Kt KQCf207, 100 кг гидролизного лигнина влажностью 50;(, 10 кг толуолсульфокислоты и 832 кг или литра пресной воды.

5 В емкость заливают 832 л пресной воды и при перемешивании последовательно добавляют 20 кг КМЦ, 12 кг бихромата калия (К2С О7), 17,9 л жидкого стекла, 100 кг лигнина и 10 кг толуолсульфокислоты. После

10 перемешивания приготовленный раствор закачивают в скважину.

Закупоривающая способность состава оценивалась на кернах с.искусственной трещиной, Для этого керны различной прони15 цаемоссти предварительно под давлением

0,2 МПа насыщались исследуемыми растворами и выдерживались на воздухе в течение времени, необходимого для образования

2p геля. После этого керны помещались в 20 ный раствор хлористого кальция, имитирующий пластовую воду; Через сутки керны вынимались из раствора и на установке

УИПК-1 по известной методике определя25 лись их проницаемости. Закупоривающая способность различных составов оценивалась по величине. соотношения проницаемостей кернов (К) до (К1) и после (К2) . насыщения их исследуемыми жидкостями

Зр по формуле:

Сравнительная прочность гелей и величина их усадки определялись следующим образом;

Предварительно обезжиренные и хорошо промытые металлические трубки диа4р метром d 4-9 мм и длиной I 80 см заполняли исследуемыми растворами, закрывали с торцов резиновыми пробками и оставляли на время, необходимое для гелеобразова. ния (или отверждения) растворов, После ге45 леобразования трубки открывали и определяли величину разрушающего напряжения сдвига хр, прикладывая к одному из торцов плавно повышающееся давление

Р до величины наступления сдвига геля в трубках. Расчет величины тр вели по формуP ле тр = —.

4I

Величину синерезиса (усадки) геля определяли по количеству выделившейся жидкости в течение суток после образования геля, На основании экспериментальных данных, представленных в табл,1 и 2, можно сделать заключение, что прочность составов составляет свыше 1000 Па, а давление

1680950

Таблица 1

Содержание компонентов.в гелеобразующих составах, мас, $:

Продолжение табл 1 сдвига (для трубок диаметром.б мм) 0,2-3

МПа при практически полном отсутствии синерезиса (усадки) и высоких изолирующих свойствах.

Кроме того, керны, насыщенные гелеобразующими составами, удается лишь час.тично очистить обратной продувкой воздуха при давлениях 15,0-20,0 МПа, что также свидетельствует о высоких закупоривающих свойствах составов.

Таким образом гелеобразующий состав имеет комплекс высоких технологических свойств, которые обуславливают его высокую эффективность при использовании для блокирования пластов или ограничения водопритоков в скважину.!

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Технологические характеристики гелеобразующих составов

Продолжение табл. 2