Склад для обмеження припливу пластової води у 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 сульфат хрому [1]. Недоліком відомого складу є те, що гелеутворення протікає швидко і не по всьому об'єму водного розчину поліакриламіду. Відомий склад для ізоляції водоприпливу, що включає гідролізований поліакриламід, зшиваючий компонент, який вміщує хромкалієві галуні і воду [2]. Недоліком відомого складу є низькі структурно-механічні властивості одержуваного гелю. Збільшення концентрації хромкалієвих галунів приводить разом з підвищенням міцності гелю до різкого прискорення гелеутворення, що ускладнює протискування його в пласт. Збільшення концентрації поліакриламіду також зменшує час втрати текучості гелю і тим самим обмежує його технологічні можливості. В основу корисної моделі було покладено завдання створити склад для ізоляції водоприпливу в свердловину, який за рахунок використання нового реагенту, забезпечить більш високі показники міцності при одночасним зменшені початкової в’язкості та більш повного структуро утворення, за рахунок додаткової зшивки полімеру. Зазначена задача досягається тим, склад що містить гідролізований поліакриламід, хромокалієві галуні та воду додатково містить високодисперсний діоксид кремнію при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: гідролізований поліакриламід 0,50-0,75 хромокалієві галуні 0,06-0,10 високодисперсний діоксид кремнію 0,50-1,00 вода решта При введенні високодисперсного діоксиду кремнію в водний розчин полімеру відбувається додаткове зшивання полімеру за рахунок утворення водневих зв'язків між амідними групами поліакриламіду (-CONH 2) і ОН групами, які сорбуються на поверхні високодисперсного діоксиду кремнію. При подальшому введенні хромкалієвих галунів в розчин відбувається зшивка полімеру через карбоксильну групу (-СОО-) катіоном хрому (Сr3+) що забезпечує додаткове зміцнення структури гелю. При цьому введення висодисперсного діоксиду кремнію сповільнює процес гелеутворення за рахунок створення бар'єру між активними карбоксильними групами та катіонами хрому. Завдяки цьому введення в склад розчину високодисперсного діоксиду кремнію дозволяє підвищити концентрацію хромокалієвих галунів не прискорюючи процесу стр уктуроутворення гелю. Запропонований склад досліджений в лабораторних умовах для порівняння з відомим. Відомий склад приготовляли шляхом перемішування протягом 10 хвилин механічною мішалкою 115мл водного розчину гідролізованого поліакриламіду з наступним введенням при перемішуванні 1%-го водного розчину зшивача - хромокалієвих галунів. Запропонований склад приготовляли таким чином. Високодисперсний діоксід кремнію розчиняли у воді і в одержану суспензію поступово додавали поліакриламід та продовжували перемішувати до повного його розчинення. В приготов-ленний розчин додавали хромокалієві галуні певної концентрації. Розчини готували при кімнатній температурі (+20°С). Для приготування відомого і запропонованного складів використовували наступні речовини: поліакриламід марки АК 631 (А-1510) (ТУ6-0200209912-41-94) хромокалієві галуні (ГОСТ 4162-79) високодисперсний діоксид кремнію (ГОСТ 14922-77) В процесі лабораторних випробувань відомого і запропонованого складів визначали час втрати текучості та механічні властивості гелю. Час втрати текучості визначали по досягненню моменту коли приготований гель переставав витікати з віскозиметра ВП-5. Ме ханічні властивості визначали по тиску стовпа рідини, що прориває шар структурованого гелю. Для цього в скляну трубку (d=6мм) поміщали 3 мл приготовленого гелю. Останній термостатували при заданій температурі на протязі часу, який необхідний для завершення формування структури гелю. Після чого гель охолоджували до кімнатної температури і подавали воду в трубку поступово підвищуючи тиск. Міцність гелю визначали величиною тиску, при якому відбувається прорив води в трубці. Результати випробувань приведені в таблиці 1. Таблиця 1 Склад компонентів мас, % № п/п ПАА хромокалієві високодисперсний галуні діоксид кремнію 1 0,5 0,03 2 3 4 5 6 0,5 0,5 0,65 0,75 0,75 0,03 0,06 0,08 0,1 0,1 0,4 0,5 0,8 1,0 1,2 вода Початкова в'язкість розчину, с Склад-прототип 99,47 197 Склад запропонований 99,07 195 98,94 148 98,47 105 98,15 132 97,95 240 Час втрати текучості, хв. Тиск прориву води, МПа 25 0,08 30 110 160 60 При змішуванні 0,09 0,4 0,6 0,7 Примітка Без прориву Одержані дані підтверджують можливість підвищення міцності гелю при введенні в його склад високодисперсного діоксиду кремнію. Так, при концентрації поліакриламіду 0,5мас.% та 0,5мас.% високодисперсного діоксиду кремнію (дослід 3) запропонований склад характеризується більшою міцністю, меншою початковою в'язкістю та більшим часом втрати текучості ніж відомий (дослід 1). Зменшення концентрації високодисперсного діоксиду кремнію до 0,4мас.% (дослід 2) не забезпечує суттєвого покращення запропонованого складу відносно відомого складу, тому нижню границю вмісту полімеру, високодисперсного діоксиду кремнію і хромокалієвих галунів взяти по складу в досліді 3. При збільшенні вмісту високодисперсного діоксиду кремнію до 1,2мас.% (дослід 6) гель утворюється вже при змішуванні, що робить такий склад непридатним для ізоляції припливу води в свердловині. Вміст високодисперсного діоксиду кремнію до 1,0мас.% зменшує час втрати текучості але покращує міцність гелю. Тому верхня границя вмісту високодисперсного діоксиду кремнію в складі не повинна бути вище 1,0мас.% (дослід 5). Оптимальний вміст високодисперсного діоксиду кремнію в складі взято виходячи з дослідів 3-5. Таким чином, запропонований склад на основі поліакриламіду, хромокалієвих галунів, високодисперсного діоксиду кремнію та води за рахунок більш міцної структури має вищу здатність витримувати перепад тиску порівняно з відомим. Приклад застосування складу. Технологія приготування і застосування запропонованого складу для ізоляції водоприпливу в свердловину заключається в попередньому приготуванні 0,5-1,0% суспензії високодисперсного діоксиду кремнію у воді, розчиненні 0,5-0,65мас.% поліакриламіду в суспензії на протязі 20-30 хвилин, а після цього додаванням 1%-го розчину хромокалієвих галунів з наступним закачуванням одержаної системи в свердловину та протискуванням ії в пласт з розрахунку 0,5-1,3м 3 на метр ефективної товщини продуктивного горизонту. Після цього свердловину залишають закритою на 24-48 годин для завершення процесу гелеутворення. Освоєння свердловини після операції по ізоляції водоприпливу проводять одним з відомих способів. Література: 1. Патент США №3809160, кл. 166-294 , опублик. 1974. 2. Авторське свідоцтво СРСР №98525, кл. Е21В33/13, 1980 (прототип).