Состав для изоляции водопритока в скважину

Авторы патента:

E21B33/138 - глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы

C09K8/508 - Материалы для различного использования, не отнесенные к другим подклассам

Владельцы патента RU 2710862:

Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих и нагнетательных скважинах, и предназначено для проведения водоизоляционных работ в скважинах. Состав содержит 45-55 мас.% 15-25%-ного водного раствора полиалюминия хлорида и 45-55 мас.% суспензии гипсового ангидрита, при водо-твердом соотношении 0,9. Техническим результатом является повышение эффективности изоляции водопритока в скважину за счет получения однородной, плотной тампонирующей массы, образующейся при смешении компонентов состава и набирающей максимальную прочность с течением времени, а также расширение технологических возможностей использования состава. 1 табл.

Известен состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU № 2673500, МПК E21B 33/138, C09K 8/508, опубл. 27.11.2018 в бюл. № 33), содержащий полиалюминия хлорид, кремнефтористый натрий, уксуснокислый натрий, воду пресную. При следующих соотношениях компонентов, мас. %:

полиалюминия хлорид 8–10

кремнефтористый натрий 1,6–2

уксуснокислый натрий 0,6–2

вода пресная остальное.

Известен состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU № 2526039, МПК E21B 33/138, C09K 8/50, опубл. 20.08.2014 в бюл. № 23), содержащий реагент «Витам», силикат натрия, древесную муку и водный раствор полиалюминия хлорида. В качестве водного раствора полиалюминия хлорида состав содержит 10%-ный водный раствор полиалюминия хлорида. При следующих соотношениях компонентов, мас. %:

реагент «Витам» 17–59

силикат натрия 20–40

древесная мука 1–3

10%-ный раствор полиалюминия хлорида 20–40.

Недостатками состава являются многокомпонентность и низкая эффективность изоляции водопритока, связанная с низкими прочностными свойствами образующейся тампонирующей массы из-за присутствия в составе древесной муки, также древесная мука имеет нестабильные гранулометрические характеристики, ее набухшие частицы препятствуют проникновению состава в малопроницаемые поры обводненного коллектора.

Известен состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU № 2618539, МПК E21B 33/138, C09K 8/46, 8/467, опубл. 04.05.2017 в бюл. № 13), содержащий суспензию гипсового ангидрита, жидкое стекло и синтетическое или базальтовое волокно.

Соотношение объемов суспензии молотого ангидрита и жидкого стекла 1:1. Количество синтетического или базальтового волокна 1–6 кг на 1 м³ суспензии гипсового ангидрита.

Недостатком состава является низкая эффективность изоляции водопритока, связанная с низкими прочностными свойствами образующейся тампонирующей массы из-за входящих в состав волокон, препятствующих проникновению состава в малопроницаемые поры обводненного коллектора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU № 2619778, МПК E21B 33/13, E21B 43/12, опубл. 18.05.2017 в бюл. № 14), содержащий водный раствор полиалюминия хлорида. В качестве водного раствора полиалюминия хлорида состав содержит 10%-ный водный раствор полиалюминия хлорида.

Недостатками состава являются узкий диапазон применения состава только для карбонатных коллекторов, а также низкая эффективность изоляции водопритока, связанная с низкими прочностными свойствами образующейся тампонирующей массы из-за низкой концентрации полиалюминия хлорида. А также время ожидания образования тампонирующей массы в пределах 168–180 ч является длительным.

Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности изоляции водопритока в скважину за счет получения однородной, плотной тампонирующей массы, образующейся при смешении компонентов состава и набирающей максимальную прочность с течением времени, а также расширение технологических возможностей использования состава.

Техническая задача решается составом для изоляции водопритока в скважину, содержащим водный раствор полиалюминия хлорида.

Новым является то, что в качестве водного раствора полиалюминия хлорида состав содержит 15–25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида, состав дополнительно содержит суспензию гипсового ангидрита, при водо-твердом соотношении 0,9, при следующем соотношении компонентов мас. %:

15–25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида 45–55

суспензия гипсового ангидрита 45–55.

Компоненты, применяемые в заявляемом составе:

- 15–25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида представляет собой однородную жидкость от бесцветного до светло-желтого оттенка, получаемую из полиалюминия хлорида, представляющего собой порошок светло-желтого цвета с массовой долей оксида алюминия (Al2O3) не менее 30%, массовой долей не растворимого в воде остатка не более 0,5%;

- гипсовый ангидрит – порошок бело-серого цвета без запаха, представляет собой безводный сульфат кальция СаSO4. Это медленно твердеющее вяжущее, которое после затворения водой постепенно переходит в двуводный сульфат кальция (СаSО4·2Н2О), приобретая высокую конечную прочность. Степень помола характеризуется остатком на ситах с размерами ячеек 0,2 мм не более 15%;

- пресная вода.

Сущность изобретения состоит в создании состава для изоляции водопритока в скважину, обеспечивающего блокирование путей притока после закачивания в скважину. С момента смешения компонентов полученный состав мгновенно теряет подвижность, образуется тампонажный материал, имеющий однородную, прочную структуру. Суспензия гипсового ангидрита в присутствии 15–25%-ного водного раствора полиалюминия хлорида структурируется с образованием полигидроксиалюмо-кальциевого композита (тампонирующая масса), который обладает высокими структурно-механическими и изолирующими свойствами. Известно, что Суспензия гипсового ангидрита на воде отверждается длительно через 2–5 сут.

После перемешивания суспензии гипсового ангидрита и 15–25%-ного водного раствор полиалюминия хлорида образуется однородная, максимально плотную, прочную тампонирующая масса, набирающая максимальную прочность через 6 часов. Предлагаемый состав позволяет сократить время ожидания затвердевания состава после проведения изоляционных работ и как следствие снизить затраты на проведение изоляционных работ.

В лабораторных условиях состав для изоляции водопритока готовят следующим образом. При температуре 22±2°С в стеклянный стакан при перемешивании механической мешалкой наливают пресную воду 90 мл (90 мас. %), добавляют гипсовый ангидрит 100 г (100 мас. %), далее перемешивают 10 мин. Далее приготавливают при температуре 22±2°С в стеклянном стакане 20%-ный водный раствор полиалюминия хлорида, для этого в пресную воду 80 мл (80 мас. %) при перемешивании механической мешалкой добавляют полиалюминия хлорида 20 г (20 мас. %), затем перемешивают раствор 5 мин. При температуре 22±2°С в стеклянный стакан с суспензией гипсового ангидрита (45 мас. %) при перемешивании механической мешалкой приливают 20%-ный водный раствор полиалюминия хлорида (55 мас. %). Остальные опыты, представленные в таблице 1, проводят аналогичным образом.

Для выявления оптимального соотношения компонентов в составе были проведены опыты с разным соотношением компонентов в сравнении с наиболее близким аналогом. При этом проводили испытания прочности образующейся тампонирующей массы. Для оценки прочности измеряли статическое напряжение сдвига образующейся тампонирующей массы при температуре 22±2°С с использованием широметра по ГОСТ 33213-2014, результаты приведены в таблице 1.

Результаты исследований показали, что предлагаемый состав имеет высокие показатели прочности (от 1880 до 2560 Па) по сравнению с наиболее близким аналогом, что определено по величине статического напряжения сдвига. С учетом прочности образующейся тампонирующей массы был выбран оптимальный диапазон соотношения компонентов состава для изоляции водопритока в скважину (№ 1-5), мас. %:

15-25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида 45-55

суспензия гипсового ангидрита 45-55.

Концентрация водного раствора полиалюминия хлорида оптимальна 15-25%, т.к. концентрация менее 15% ведет к снижению прочности тампонирующей массы до 901,5 Па, а концентрация более 25% влияет не значительно, но ведет к удорожанию состава.

При смешении гипсового ангидрита и пресной воды при разных соотношениях образуется стабильная суспензия, однако при увеличении содержания гипсового ангидрита более 90 мас. % вязкость суспензии может возрасти настолько, что её затруднительно будет прокачать в скважину с использованием типовой нефтепромысловой техники.

Применение суспензии гипсового ангидрита менее 45 мас. % и более 55 мас. % и 15-25%-ного водного раствора полиалюминия хлорида менее 45 мас. % и более 55 мас. % не оказывает положительного влияния (или незначительно) на результат образования тампонирующей массы (опыт 6-7), а ведет к снижению прочности до 921,5 Па или удорожанию состава.

Предлагаемый состав позволяет повысить эффективность изоляции водопритока в скважину за счет получения однородной, плотной тампонирующей массы, образующейся при смешении компонентов состава и набирающей максимальную прочность с течением времени, а также расширить технологические возможности использования состава.

Состав для изоляции водопритока в скважину, содержащий водный раствор полиалюминия хлорида, отличающийся тем, что в качестве водного раствора полиалюминия хлорида состав содержит 15–25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида, состав дополнительно содержит суспензию гипсового ангидрита, при водо-твердом соотношении 0,9, при следующем соотношении компонентов мас.%:

15–25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида	45–55
суспензия гипсового ангидрита	45–55.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритоков в добывающих скважинах, регулирования охвата обрабатываемого пласта и профиля приемистости нагнетательных скважин.

Гелеобразующий состав для ограничения водопритока в добывающей скважине, на которой осуществляется паротепловое воздействие // 2706149

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений и может найти применение при разработке нефтяной залежи с неоднородными по проницаемости заводненными пластами для ограничения водопритока в добывающей скважине, на которой осуществляется паротепловое воздействие.

Способ обеспечения отклонения подземного пласта // 2706045

Группа изобретений относится к способу обеспечения отклонения подземного пласта. Указанный способ включает по меньшей мере одну стадию введения в подземный пласт водного раствора, содержащего по меньшей мере один термочувствительный сополимер a) по меньшей мере одного водорастворимого мономера, содержащего по меньшей мере одну ненасыщенную функциональную группу, способную к полимеризации с образованием водорастворимой главной цепи, и b) по меньшей мере одного макромономера формулы (I).

Состав для изоляции водопритока в скважину // 2705670

Композиции и способы заканчивания скважин // 2705638

Настоящее изобретение относится к способу цементирования подземной скважины, содержащей обсадную колонну и поверхность ствола скважины, включающему этапы, на которых покрывают поверхность ствола скважины и наружную поверхность обсадной колонны несмешиваемой с водой текучей средой, получают композицию, содержащую воду, неорганический цемент и один или более материалов в виде частиц, которые набухают при контакте с несмешиваемой с водой текучей средой, причем подземную скважину пробуривают с использованием бурового раствора на водной основе.

Гранулированный магнитный полимер и тампонажная смесь для цементирования обсадных колонн на основе магнитного полимера // 2705113

Изобретение относится к области создания композиционных материалов, в частности к получению магнитоактивных эластичных композитов (полимеров), предназначенных для изготовления управляемых магнитным полем элементов цементной смеси, а также к методам крепления газо-нефте-вододобывающих скважин при цементировании обсадных колонн на разных этапах строительства и эксплуатации скважины, при необходимости обеспечивая предельно низкие значения флюидопроницаемости тампонирующего материала за эксплуатационной колонной.

Состав для ограничения водопритока в скважину // 2705111

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих скважинах и обработки нагнетательных скважин с целью выравнивания профиля приёмистости и увеличения охвата пластов заводнением.

Способ селективной кислотной обработки неоднородного карбонатного пласта // 2704668

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат – временное блокирование интервалов пласта с высоким коэффициентом удельной приемистости более 2,0 м3/(МПа⋅ч), эффективное воздействие кислотным составом на породу, выравнивание фронта обработки, увеличение дебита нефти до 50%.

Состав для изоляции водопритока в скважину // 2704662

Состав для ограничения водопритока в скважину // 2704661

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих и обработки нагнетательных скважин с целью выравнивания профиля приемистости.

Высокоингибированный инвертный буровой раствор // 2710654

Изобретение относится к области бурения вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин, в частности представленных мощными отложениями высоковязких глин, склонных к набуханию и разупрочнению, в том числе с изменениями целостности ствола скважины, особенно в горизонтальной ее части.

Быстросхватывающийся аэрированный тампонажный материал для установки мостов в надпродуктивных интервалах // 2710650

Изобретение относится к тампонажным материалам, применяемым для установки герметичных мостов в условиях надпродуктивных интервалов. Технический результат заключается в придании коротких сроков схватывания и твердения аэрированного тампонажного материала с обеспечением технологических свойств прокачиваемости при одновременном повышении предела прочности на сжатие и обеспечении требуемых прочностно-адгезионных показателей тампонажного камня в условиях надпродуктивных интервалов и возможности регулировать плотность аэрированного тампонажного материала в зависимости от условий в скважине.

Ингибиторы сланцев на основе катионной тамариндовой камеди и буровой раствор, содержащий ингибитор сланцев // 2710575

Группа изобретений относится к обработке подземных сланцевых пластов. Технический результат – улучшение ингибирования набухания и диспергирования сланцев.

Пенное удаление жидкости с применением эфирсульфонатов спиртов // 2710269

Настоящее изобретение относится, в целом, к композициям и способам для удаления жидкости, содержащей сырую нефть или природный газ, из скважин, стволов скважин и трубопроводов во время добычи и транспортировки нефти и газа.

Пенообразующая композиция с совместным применением поверхностно-активных веществ для повышения нефтеотдачи // 2710060

Группа изобретений относится к пенообразующей композиции и способу применения указанной композиции в способе повышения нефтеотдачи из нефтеносного пласта. Пенообразующая композиция для применения в способе повышения нефтеотдачи содержит неионное поверхностно-активное вещество и анионное поверхностно-активное вещество, причем неионное поверхностно-активное вещество представляет собой один или более алкоксилатов спирта формулы RO–(CR1R2R3R4O)x(C2H4O)y-H, где R выбран из группы, состоящей из линейной алкильной, разветвленной алкильной, циклической алкильной и алкарильной групп, содержащих от 1 до 30 атомов углерода; R1, R2, R3 и R4 независимо выбраны из группы, состоящей из H, разветвленной алкильной, линейной алкильной, циклической алкильной или алкарильной групп, содержащих от 1 до 6 атомов углерода, при условии, что выполняется одно или более из следующих условий: R1, R2, R3 и R4 все одновременно не могут представлять собой H, сумма атомов углерода в R1+ R2+ R3+ R4 меньше или равна примерно 8; x равен от 1 до 20 включительно, причем сумма атомов углерода в R1+ R2+ R3+ R4 равна 1, или x представляет собой целое число от 1 до 2 включительно, причем сумма атомов углерода в R1+ R2+ R3+ R4 составляет от 2 до 8; и представляет собой целое число от 0 до 99, а указанное анионное поверхностно-активное вещество представляет собой одно или более соединений (ди)сульфоната алкилдифенилоксида формулы где R5 представляет собой C3 – C20 алкильный радикал; X представляет собой H, щелочной металл, щелочноземельный металл или аммоний.

Способ подготовки солянокислотного раствора для кислотной обработки скважины // 2709869

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к подготовке солянокислотного раствора, применяемого при технологии нефтедобычи для интенсификации притока пластового флюида.

Модифицированный полимерный загуститель // 2709624

Изобретение относится к нефтяной промышленности и направлено на повышение стабильности водных растворов полимеров в пластовых условиях, используемых для изоляции водопритока в нефтяные скважины, для увеличения нефтеотдачи и снижения обводненности продукции скважин, для регулирования профиля приемистости нагнетательных скважин.

Этоксилированные десорбенты для повышения нефтеотдачи // 2709261

Изобретение относится к применению по меньшей мере одного этоксилированного неионного поверхностно-активного вещества - ЭНПАВ, выбранного из соединений приведенной формулы, в качестве ингибитора для ингибирования явлений удержания анионных ПАВ в нефтеносном пласте, в частности, в карбонатном или глинистом пласте.

Способ получения лигносульфонатного реагента для обработки бурового раствора // 2709043

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к производству химических реагентов для обработки буровых растворов. Технический результат - усиление влияния лигносульфонатного реагента на фильтрацию и структурно-механические свойства глинистых растворов.

Наноструктурированный высокоингибированный буровой раствор // 2708849

Изобретение относится к области бурения вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин, в частности, представленных мощными отложениями высоковязких глин, склонных к набуханию и разупрочнению, в том числе с изменениями целостности ствола скважины, особенно в горизонтальной ее части.