Спосіб ізоляції та обмеження водоприпливу у свердловинах

1. Спосіб ізоляції та обмеження водоприпливу у свердловинах, що включає закачування ізоляційного матеріалу, його продавлювання та витримку на час затвердіння і надання йому міцності, який відрізняється тим, що як ізоляційний матеріал використовують полімерну композицію наступного складу, мас. %: 3 31644 Смола ацетоноформальдегідна марки АЦФ є продуктом реакції поліконденсації ацетону з формальдегідом і випускається за ТУ 228-00690685-2002 у вигляді однорідної в’язкої рідини. Окзил - CM є продуктом окислення лігносульфонатів хроматами і випускається за ТУ 17-06-324-97 у вигляді водорозчинного порошку. При необхідності скорочення термінів затвердіння, а також для пластових температур 50°С і нижче в склад додатково може бути введено луг (гідроокис натрію NaOH або гідроокис калію КОН) в кількості 0,1-3,0мас. %. Для збільшення густини кольматуючих властивостей складу, що може бути необхідним при проведенні ізоляційних робіт у свердловинах з високим пластовим тиском, в склад вводять тонкодисперсний інертний наповнювач - технічний тальк в кількості 50,0-100,0% від об’єму закачуваного складу. Перевага способу ізоляції та обмеження водоприпливу в свердловинах полягає у використанні водорозчинної полімерної композиції на основі ацетоноформальдегідної смоли марки АЦФ з регульованими термінами затвердіння, що робить можливим проведення ізоляційних робіт як в нагнітальних так і у видобувних свердловинах в діапазоні температур 20-90°С і вирішує проблеми, пов’язані із застосуванням вуглеводневих розчинників. Запропонований спосіб ізоляції може бути використаний як для герметизації заколонного і міжколонного простору, так і для проведення інших видів ізоляційних робіт у нагнітальних і видобувних свердловинах. Для підтвердження можливостей здійснення запропонованого способу в лабораторних умовах були проведені експерименти за оцінкою часу затвердіння полімерної композиції при різних температурах і визначенню адгезійних і ізолюючих властивостей полімерного матеріалу (див. таб. 13). Час затвердіння складу визначався від моменту змішування компонентів до моменту втрати рухливості складу при різних температурах. Міцність затверділих зразків полімерного матеріалу визначалась за ГОСТ 310.4-84 відповідно до вимог ГОСТ 26798.2-85 в межах міцності при вигині і стиснені. 4 Ізолюючи властивості затверділого матеріалу вивчалися на моделі пласта завдовжки 200мм і діаметром 50мм з штучно сформованими тріщинами, середня ширина яких складала 0,15мм. При зміні проникності моделі після прокачування складу і витримки на затвердіння оцінювалися ізолюючи властивості полімерного матеріалу, що утворився. Адгезія затверділої смоли з металом визначалася методом зсуву коаксіально розташованих циліндрів діаметром 25 та 50мм і завдовжки 50мм. При визначені адгезії з цементним каменем і продою замість внутрішнього металевого циліндра використовувалися циліндри з штучно зцементованого пісковика. Проведені випробування показали надійність і універсальність запропонованого способу ізоляції за рахунок високих міцностних і адгезійних властивостей закачуваного ізоляційного матеріалу з металом, цементною породою як нафтонасиченій так і водонасиченій, регульованих термінів затвердіння у широкому діапазоні температур. Час закачування і об’єм закачуваного ізоляційного матеріалу обгрутовують в процесі проведення ремонтно-ізоляційних робіт на підставі гідродинамічних досліджень свердловини на несталому режимі її роботи. Реалізацію запропонованого способу на промислі проводять наступним чином. Заздалегідь проводять геофізичні дослідження і визначають температуру пласта. Насоснокомпресорні труби (НКТ) встановлюють на 10-15м вище поверхні отворів інтервалу перфорації, визначають приймальність пласта. Готують полімерну композицію в запланованому об’ємі і співвідношенні компонентів шляхом розчинення у воді усіх компонентів, крім смоли, у будь-якій послідовності. Потім додають смолу, проводять перемішування протягом 10-15 хвилин і закачують в НКТ. Після чого закачують продавлювальну рідину в об’ємі, необхідному для повного витіснення суміші із свердловини до інтервалу ізоляції, і закривають свердловину на реагування. Запропонований спосіб відрізняється простотою реалізації у промислових умовах і не вимагає додаткової техніки та устаткування. Таблиця 1 Полімерна композиція, мас. % № складу 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Смола 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 Окзил 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Na2CO3 4,0 5,0 5,5 6,0 7,0 5,0 5,0 1,0 1,5 5,0 5,0 NaOH 0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 Вода 15,5 14,5 14,0 13,5 12,5 14,3 14,0 13,5 13,0 12,5 0-40 Час затвердіння при температурі, °С 20 40 60 90 7-00 1-30 6-00 1-20 5-00 1-10 18-00 3-52 1-00 11-00 2-Ю 0-45 20 3-50 0-50 38 12-00 2-00 0-30 24 5-00 1-Ю 0-15 9-00 1-30 0-35 0-10 2-00 0-35 0-15 0-05 0-40 5 31644 6 7 31644 8 Таблиця 2 № складу за таб. 1 1 3 5 7 10 Міцність, МПа При вигині 6,9 7,3 7,7 8,4 9,2 При стиснені 24,3 24,7 25,0 26,1 27,5 Адгезія, МПа dм dц dп 0,78 0,82 0,84 0,91 0,94 0,93 0,97 0,96 0,97 1,1 Насипаюча рідина 0,68 0,7 0,71 0,71 0,74 Вода Нафта Вода Нафта Вода Проникність тріщин, мкм2 Після До ізоляції ізоляції 1761,7 0 2136,3 0 1813,7 0 1988,1 0 2200,5 0 Таблиця 3 № складу за таб. 1 1 5 7 10 Кількість Міцність, МПа наповнювача, При % від об’єму При стисне полімерної вигині ні композиції 30,0 7,0 24,6 70,0 7,75 25,3 100,0 8,6 26,5 50,0 9,4 28,1 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Адгезія, МПа Проникність, мкм dм dц dп Насипаюча рідина 0,8 0,86 0,95 0,95 0,91 0,1 1,12 1,12 0,71 0,73 0,75 0,75 Вода Нафта Вода Вода Підписне До ізоляції Після ізоляції 2341,3 1990,7 2217,5 2115,7 0 0 0 0 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601