Склад для ізоляції водоприпливу в свердловину

Корисна модель відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, а саме до складів для ізоляції водоприпливів в свердловинах. Відомий склад для ізоляції водоприпливу в свердловину, що включає поліакриламід, воду і зшиваючий компонент - солі полівалентних металів, а саме сульфату хрому [1]. Недоліком відомого складу є те, що гелеутворення протікає швидке і не по всьому об'ємі водного розчину поліакриламіду. Відомий склад для ізоляції водоприпливу, що включає гідролізований поліакриламід, зшиваючий компонент, який вміщує хромкалієві квасці і воду [2]. Недоліком відомого складу є низькі структурно-механічні і адгезійні властивості одержуваного геля. Збільшення концентрації хромкалієвта квасців приводить разом з підвищення міцності гелю до різного прискорення гелеутворення, що ускладнює його протискування в пласт. Збільшення концентрації поліакриламіду також підвищує реологічні властивості вихідного складу і тим самим обмежує можливість його притискування в низькопроникні колектори. В основу винаходу було покладено завдання створити склад для ізоляції водоприпливу в свердловину, який за рахунок використання нового реагента та зміни співвідношення компонентів забезпечить більш високі показники ізоляції водоприпливів в свердловинах. Це досягається тим, ще склад для ізоляції водоприпливу в свердловину, що включає гідролізований поліакриламід, зшиваючий компонент та воду додатково вміщує вуглелужний реагент при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: Гідролізований поліакриламід 0,2-1,5 Зшиваючий компонент 0,05-0,14 Вуглелужний реагент 0,1-3,0 Вод решта При цьому, як зшиваючий компонент використовують хромокалієві або алюмокалієві квасці, або хлористий алюміній, або сірчанокислий алюміній або суміш хромкалієвих квасців та солі алюмінію в співвідношенні 1:1. При введенні вуглелужного реагенту в водний розчин поліакриламіда молекули гумінових кислот карбоксильними групами з'єднуються з амідними групами останнього водневими зв'язками, створюючи оболонку навколо його молекул. В результаті цього при подальшому введені в розчин зшивача уповільнюється доступ катіону хрому і/або алюмінію до карбоксильних груп гідролізованого поліакриламіду і гумінових кислот вуглелужного реагенту. При цьому гелеутворення починається тільки через 2-3 години після введення зшивача. Завдяки цьому введення вуглелужного реагенту покращує реологічні властивості розчину, дозволяє збільшити концентрацію зшиваючого компоненту і, відповідно, підвищити структурномеханічні властивості гелю. Крім того, міцність гелю підвищується за рахунок того, що катіони хрому і/або алюмінію зшивають молекули як поліакриламіду, так і гумінових кислот вуглелужного реагенту. Так як процес гелеутворення починається не раніше ніж через 2 години після змішування компонентів це дозволяє приготувати і протиснути в пласт запропоновану систему до початку її загустівання. Таким чином в результаті введення вуглелужного реагенту в водний розчин поліакриламіду сповільнюється взаємодія карбоксильних груп з катіонами зшивача, що дозволяє збільшити його концентрацію, приготувати та протиснути в пласт однорідний розчин поліакриламіду та зшивача і відповідно, забезпечити утворення гелю по всьому об'ємі розчину, тобто підвищити ізолюючі властивості складу. Запропонований склад досліджений в лабораторних умовах для порівняння з відомим. Відомий склад приготовляли шляхом перемішування протягом 10 хвилин механічною мішалкою 100мл водного розчину гідролізованого поліакриламіду з наступним введенням при переміщуванні 1%-ного водного розчину зшивача - хромкалієвих квасців. Запропонований склад приготовляли аналогічно відомому, тільки після приготування водного розчину поліакриламіду вводили необхідну кількість 10%-ного водного розчину вуглелужного реагенту, перемішували суміш протягом 5 хвилин і після цього додавали 1%-ний розчин зшивача - хромкалієвих квасців, або алюмокалієвих квасців, або хлористого алюмінію, або сірчанокислого алюмінія, або їх суміші. Розчини готували при температурі+20°С. Для приготування відомого і запропонованого складів використовували наступні речовини: поліакриламід марки А-1020 (ТУ 6-0200209912-41-94); хромкалієві квасці (ГОСТ 4162-79 ); алюмокалієві квасці (ГОСТ 4329-77); хлористий алюміній (виробництво Китай); сірчанокислий алюміній (ГОСТ 3758-75); вуглелужний реагент (ТУ У 24.6-24709453-001-2001). В процесі лабораторних випробувань відомого і запропонованого складів визначили час втрати текучості та ізоляційні властивості гелю. Час втрати текучості оцінювали по досягненню моменту поки склад переставав витікати з посуду. Ізолюючі властивості гелю визначали по наступній методиці. В модель пласта, що представляв собою циліндр довжиною 60мм і діаметром 20мм наповнений розмолотою породою, протискували воду при постійному перепаді, а після цього - приготовлений склад для ізоляції водоприпливу в кількості двох об'ємів пор моделі. Насичену досліджуваним складом модель пласта видержували на протязі 16 годин для завершення процесу гелеутворення. Протікання процесу гелеутворення паралельно оцінювали в контрольній пробі. Після цього через модель пласта протискували воду. Ізоляційні властивості складу оцінювали коефіцієнтом відновлення проникності моделі пласта по воді b ) який розраховували за формулою: ( b= Kк Кп К п - початкова проникність моделі по воді; де K к - кінцева проникність моделі по воді (після протискування досліджуванного складу). Результати випробувань приведені в таблиці. Таблиця № п/п 1 2 Вміст реагентів в досліджуваному складі, мас. % Зшиваючий компонент Вуглелужний Поліакриламід реагент тип вміст Відомий склад 0,3 хромкалієві квасці 0,01 1,0 -//0,03 3 1,0 -// 4 1,0 0,5 5 6 1,5 0,2 3,0 0,1 Запропонований с хромкалієві квасці -//-// 7 1,7 4,0 -// 8 9 10 11 0,1 0,7 0,7 0,7 0,05 0,4 0.3 0,3 0,10 клад 0,1 0,14 0,05 0,2 Час втрати текучості, год. Коефіцієнт відновлення проникності( b ) 18 4х10-4 15 6х10-4 Гель утворюється при змішуванні реагентів 16 3х10-5 12 2х10-5 23 3х10-4 Гель утворюється при змішуванні реагентів 28 1х10-2 17 1,9х10-5 19 2,4х10-3 19 1,6х10-5 -//0,01 Алюмокалієві квасці 0,1 Хлористий алюміній 0,1 Сірчанокислий алюміній 0,1 Хромкалієві квасці 12 0,7 0.4 0,05 0,05 17 3х10-5 Алюмокалієві квасці Одержані дані підтверджують вплив вуглелужного реагенту на можливість одержати гель з підвищеними водоізолюючими властивостями. Так при концентрації поліакриламіду 0,2мас. % (дослід 6) запропонований склад характеризується вищими ізолюючими властивостями ніж відомий (дослід 2). При зменшенні концентрації поліакриламіду до 0,1мас. % (дослід 8) ізолюючі властивості складу поступаються відомому, тому нижню границю вмісту полімеру, вуглелужного реагенту і зшиваючого компоненту взяти по складу в досліді б, а верхню границю по складу в досліді 5, так як при дальнішому збільшенню поліакриламіду, вуглелужного реагенту і зшиваючого компоненту (дослід 7) гель утворюється вже при змішуванні реагентів, що робить такий склад непридатним для ізоляції припливу води в свердловині. Як видно з таблиці водоізолюючі властивості запропонованого складу на порядок вищі ніж відомого. Таким чином, запропонований склад на основі поліакриламіду, зшиваючої композиції, що містить трьохвалентні катіони хрому чи (і) алюмінію, вуглелужного реагенту і води має вищу здатність ізолювати приплив води в свердловину порівняно з відомим. Приклад застосування складу. Технологія приготування і застосування запропонованого складу для ізоляції водоприпливу в свердловину заключається в послідовному змішуванні у відповідному співвідношенні попередньо приготовленого 0,20-1,50%-ного розчину поліакриламіду з 5-10% розчином вуглелужного реагенту на протязі 5-10 хвилин, а після цього з 1-2%-ним розчином зшиваючого компоненту з наступним закачуванням одержаної системи в свердловину та протискуванням її в пласт з розрахунку 0,33,0м 3 на метр ефективної товщини продуктивного горизонту. Після цього свердловину залишають закритою на 18-24 години для завершення процесу гелеутворення. Освоєння свердловини після операції по ізоляції водоприпливу проводять одним з відомих способів. Запропонований склад може бути також застосований для регулювання розробки нафтових родовищ при заводненні. Література. 1. Патент США №3809160, кл. 166-294, опубл. 1974. 2. Авторское свидетельство СССР №985255, кл. Е21В33/138, 1980 (прототип).