Состав для изоляции водопритока в скважину
Владельцы патента RU 2669648:
Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)
Изобретение оотносится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих и нагнетательных скважинах, и предназначено для проведения водоизоляционных работ в скважинах. Состав для изоляции водопритока в скважину содержит 2,8-13,5 мас. % силиката натрия, 0,3-1,8 мас. % ацетата хрома, 0,3-0,7 мас. % кремнефтористого натрия в качестве регулятора гелеобразования и воду – остальное. Техническим результатом является повышение эффективности изоляции водопритока и увеличение технологических возможностей его применения за счет расширения интервала времени гелеобразования состава и удешевления его стоимости. 1 табл.
Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих и нагнетательных скважинах, и предназначено для проведения водоизоляционных работ в скважинах.
Известен состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU №2632799, МПК С09K 8/50, Е21В 33/138, опубл. 09.10.2017 в бюл. №28). Состав включает гелеобразующий состав при содержании компонентов, мас. %:
Силикат натрия 0,4-8,9
Силикат калия 0,1-4,5
Ацетат хрома 0,4-1,5
Вода остальное.
После закачки гелеобразующего состава спустя 1,5-3 ч осуществляют прокачку раствора щелочи для восстановления проницаемости нефтенасыщенных интервалов, прокачивают оторочку 10-20%-ного водного раствора гидроксида натрия объемом, не превышающим 0,1-0,2 объема пор призабойной зоны пласта, индукционный период гелеобразующего состава при пластовой температуре устанавливают равным 3-6 ч, а технологическую паузу выбирают продолжительностью 15-25 ч.
Недостатком известного состава является то, что гелеобразующий состав предназначен для создания водоизоляционных экранов только при высоких пластовых температурах - от 120 до 250°С, при этом время его гелеобразования составляет не более 6 ч, что не позволяет использовать при водоизоляционных работах в скважине большие объемы состава, так как за 6 ч можно приготовить и закачать только ограниченный объем.
Наиболее близким аналогом является гелеобразующий состав для ограничения водопритока в добывающие скважины (патент RU №2456439, МПК Е21В 43/22, 43/32, С09K 8/84, опубл. 20.07.2012 в бюл. №20). Состав содержит воду, силикат натрия и ацетат хрома при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Силикат натрия 1-10
Ацетат хрома 0,5-2
Вода остальное.
Недостатком известного состава является относительно короткое время гелеобразования, составляющее не более 10 ч, что не позволяет планировать использование при работах в скважине больших объемов состава, что зачастую бывает необходимым, так как за 10 ч возможно приготовить и закачать только ограниченный объем. Также недостатком является относительно большое количество используемого ацетата хрома, что удорожает состав.
Техническими задачами являются повышение эффективности изоляции водопритока и увеличение технологических возможностей его применения за счет расширения интервала времени гелеобразования состава и удешевления его стоимости.
Технические задачи решаются предлагаемым составом для изоляции водопритока в скважину, содержащим силикат натрия, ацетат хрома и воду.
Новым является то, что дополнительно содержит в качестве регулятора гелеобразования кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Силикат натрия 2,8-13,5
Кремнефтористый натрий 0,3-0,7
Ацетат хрома 0,3-1,8
Пресная вода остальное.
Для приготовления состава используют реагенты:
- силикат натрия по ГОСТ 13078-81, представляет собой жидкость желтого или серого цвета плотностью в пределах 1360-1450 кг/м3, с силикатным модулем в пределах 2,7-3,4;
- кремнефтористый натрий (гексафторосиликат натрия - Na2SiF6), представляет собой белый кристаллический порошок, пожаро- и взрывобезопасный;
- ацетат хрома, представляет собой водный раствор зеленого цвета с массовым содержанием ацетата хрома не менее 45%;
- воду пресную.
Сущность предложения состоит в создании состава с широким интервалом времени гелеобразования. Для изоляции водопритока в скважину с высокой приемистостью необходимы большие объемы гелеобразующего состава, при этом время его закачивания увеличивается, поэтому необходим состав, время гелеобразования которого можно регулировать от 2 до 30 ч. Ацетат хрома является гелеобразователем состава, изменением его количества можно регулировать время гелеобразования. Кремнефтористый натрий ускоряет гелеобразование состава и упрочняет его. Использование его в количестве 0,3-0,7% маc. также позволяет сократить применение более дорогого гелеобразователя - ацетата хрома. Такая концентрация кремнефтористого натрия определена опытным путем. Применение менее 0,3% маc. не оказывает положительного влияния на результат гелеобразования состава, а использование более 0,7% маc. ограничено растворимостью кремнефтористого натрия в воде.
Приготовление гелеобразующего состава в лабораторных условиях. При температуре 20±2°С в стеклянные стаканы вносят навеску кремнефтористого натрия, наливают расчетное количество пресной воды и перемешивают до его растворения. В полученный раствор при перемешивании медленно добавляют ацетат хрома и приливают жидкое стекло. Состав перемешивают и оставляют на гелеобразование.
Приготовление гелеобразующего состава на скважине. В мерник агрегата набирают пресную воду, в которую добавляют расчетное количество кремнефтористого натрия, перемешивают до его полного растворения. Далее в этот раствор при перемешивании добавляют ацетат хрома и силикат натрия, после чего водоизоляционную композицию закачивают в скважину. В случае обводнения скважины высокоминерализованной пластовой водой до водоизоляционной композиции в изолируемый интервал в качестве буфера закачивают пресную воду в объеме 5-10 м для предупреждения коагуляции силиката натрия при контакте с минерализованной водой. Время гелеобразования первого объема состава самое длительное, а последнего - самое короткое, что позволяет использовать при водоизоляционных работах в скважине большие объемы состава. Изменяя соотношение компонентов состава, регулируют необходимое время гелеобразования состава - от 2 до 30 ч. После гелеобразования состава в пластовых условиях образуется гель, который не растворяется и не разрушается в пластовых условиях под воздействием пластовых минерализованных вод, что позволит увеличить продолжительность эффекта изоляции водопритока.
Время гелеобразования гелеобразующего состава определяют опытным путем в лабораторных условиях. Результаты лабораторных испытаний приведены в таблице 1.
Взвешивают 0,5 г (0,5 мас. %) кремнефтористого натрия и наливают 86,2 г (86,2 мас. %) пресной воды в стеклянный стакан объемом 100 мл, туда же при перемешивании добавляют 1,2 г (1,2 мас. %) ацетата хрома и 12,1 г (12,1 мас. %) силиката натрия, перемешивают и оставляют полученную композицию на гелеобразование. Периодически? наклоняя стакан, фиксируют время, когда мениск жидкости в стакане перестанет смещаться. Определенное таким образом время является временем гелеобразования, которое составляет 12 ч (таблица 1, опыт 9). Остальные опыты, представленные в таблице 1, готовят аналогичным образом. После образования гелей определяют их прочность (на основе статического напряжения сдвига) при комнатной температуре с использованием широметра по ГОСТ 33213-2014. По результатам лабораторных испытаний выбран состав с временем гелеобразования от 2 до 30 ч и прочностью от 48,2 до 356,7 Па (№№2-3, 5-16) при следующем соотношении, мас. %:
Силикат натрия 2,8-13,5
Кремнефтористый натрий 0,3-0,7
Ацетат хрома 0,3-1,8
Пресная вода остальное.
Использование состава для изоляции водопритока в скважину позволяет повысить эффективность изоляции водопритока и увеличить технологические возможности его применения за счет расширения интервала времени гелеобразования состава и удешевления его стоимости.
Состав для изоляции водопритока в скважину, содержащий силикат натрия, ацетат хрома и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит в качестве регулятора гелеобразования кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Силикат натрия | 2,8-13,5 |
| Кремнефтористый натрий | 0,3-0,7 |
| Ацетат хрома | 0,3-1,8 |
| Пресная вода | Остальное |
