Склад для селективної ізоляції припливу пластової води у свердловині
Номер патенту: 34388
Опубліковано: 11.08.2008
Автори: Поп Григорій Степанович, Шабо Муайед Джордж, Бодачівська Лариса Юріївна
Формула / Реферат
Склад для селективної ізоляції припливу пластової води у свердловині, що включає цемент і водний розчин гліколю, який відрізняється тим, що як водний розчин гліколю він містить 20-70% водний розчин гліколю у вигляді етиленгліколю, діетиленгліколю, триетиленгліколю чи їх суміші, а також відпрацьовані аналоги, та додатково містить водонабрякаючий полімер за наступного співвідношення компонентів, % мас.:
цемент
50,0-60,0
водний розчин гліколю
39,8-48,8
водонабрякаючий полімер
0,2-1,2.
Текст
Склад для селективної ізоляції припливу пластової води у свердловині, що включає цемент і 3 34388 установки абсорбційного зневоднювання природного газу. Вміст води в гліколі і концентрація полімеру в суспензії водного розчину гліколю з цементом задаються відповідно до практичних вимог, ви ходячи з експериментальне встановлених результатів обводненості та необхідних обсягів накачування ізоляційного матеріалу. Як водонабрякаючі полімери (ВНП) використовують хімічно чи радіаційне зшиті полімери та співполімери акриламіду, акрилової кислоти чи її солей, N-моно-чи N.N-дизаміщених похідних акриламіду [Полікар - Київ, Поліпласт та АК-639 Саратов, "Петросорб" - Санкт-Петербург тощо], які являють собою порошки білого кольору або подрібнену гелеподібну масу з жовтуватим чи голубуватим відтінком, густиною 1050-1060кг/м 3. ВНП одержують відомими способами полімеризації вищевказаних мономерів у водних розчинах, емульсіях, суспензіях, використовуючи як ініціатор полімеризації окиснювально-відновні системи, наприклад, персульфат калію і метабісульфіт натрію, азоініціатори або шляхом гідролізу отриманих нейонних полімерів у присутності гідроксидів чи карбонатів лужних металів з наступною хімічною чи радіаційною зшивкою. Лабораторними дослідженнями встановлено, що запропоновані ВНП практично не розчиняються у воді (масова частка розчинної частини складає 0,01-0,2%), вуглеводнях (гексан, октан, декан, газоконденсат, дизельне паливо, нафта, нафтопродукти оливи) і багатьох інших органічних рідинах (кетон, етери, естери, спирти, ароматичні вуглеводні). Разом з тим у воді вони набрякають, зв'язуючи значні кількості розчинника. Ступінь водовбирання співполімерів, в залежності від марки полімера і мінералізації водної фази, складає від 100г до 2100г води на 1г полімеру, відповідно частки полімеру збільшуються в обсязі в сотні раз, заповнюючи поровий простір у цементному камені та створюючи в такий спосіб міцний і надійний бар'єр на шляху р уху води в свердловину. Встановлено, що у використовуваних у прототипі 75-80%-вих водних розчинах гліколів (етиленгліколь, диетиленгліколь, триетиленгліколь чи їхні суміші та відпрацьовані аналоги) частки полімеру також не набрякають. Однак, при запропонованій концентрації води в гліколі понад 30%, полімер у вигляді порошку набрякає, внаслідок чого суміш ВНП, цементу і водного розчину гліколю тужавіють і затвердівають рівномірно по всьому об'єму. Таким чином, міцність і надійність створюваного водонепроникного екрану досягають зміною концентрації ВНП і води, які уводять в розчин гліколю. З метою здешевлення складів замість водного розчину гліколів можуть бути використані їх відпрацьовані аналоги з установки абсорбційного зневоднювання природного газу після очищення від механічних домішок і продуктів розкладання на фільтрах. Концентрація води і полімера в гліколі, а відтак і в суспензії цементу з водним розчином гліколю задаються у відповідності з практичними вимогами, виходячи з експериментальне встановлених термінів тужавіння полімер-гліколь-цементної су 4 міші, результатів обводненості та необхідних обсягів помпування ізоляційного матеріалу. Склади із заданим терміном твердіння і міцності готують безпосередньо біля свердловини, на якій передбачається їх використання. Для цього попередньо подрібнений полімер змішують з водним розчином гліколю заданої концентрації, а після додають портландцемент в кількості 50-60% від загальної маси і суміш перемішують до однорідного стану. В лабораторних умовах проведені випробовування з приготування полімер-гліколь-цементних сумішей та встановленню їх часу тужавіння і міцності цементного каменю, отриманого при різних співвідношеннях цементу, гліколя і води з додаванням різних концентрацій ВНП. Визначення термінів тужавіння відомого і запропонованого складів здійснювали за допомогою приладу Віка за ГОСТ 310.3-76 [4]. Для цього кільце Віка встановлюють на металеву сітку і поміщають у циліндричну посудину, висота якого відповідає висоті кільця. Металеву сі тку заповнюють вимірюваною сумішшю цементу з водним розчином гліколю з концентрацією 75-80% мас. без полімеру (відомий склад) і з використанням різних кількостей ВНП - 0,2-1,2% та водного розчину гліколю з концентрацією 70-20% мас. (пропоновані склади). Потім нижню частину посудини заповнюють піском і водою, моделюючи підошвенну воду, яку передбачають ізолювати, і через визначені проміжки часу, за глибиною занурення голки, що опускається із заданої висоти кільця у вимірюваний зразок, визначають початок і кінець тужавіння. Межу міцності цементного каменю визначали через 24год. Ефективність отриманих при цьому результатів пояснюється прикладами. Приклад 1. Відповідно до опису, приведеного у прототипі [Пат. РФ №2136844], готують суміш із 40г (40%) портландцементу і 60г (60%) розчину диетиленгліколю із вмістом води 20%. За допомогою приладу Віка визначають початок і кінець тужавіння. Для прикладу 1 вони виявилися рівними, початок 24год., кінець - не визначається через низьку в'язкість цементного розчину у самій верхній частині кільця впродовж понад 5 діб. Міцність зразків на згинання і стиснення через 24год виявилася рівною, відповідно, 0,09 і 0,3МПа. Приклад 2. У 39,8г розчину диетиленгліколю із вмістом прісної води 30% диспергують 0,2г водовбирного полімеру Поліпласт і перемішують впродовж 2 годин. До приготовленої дисперсії при постійному перемішуванні додають 60г портландцементу і, після отримання однорідної маси, визначають початок і кінець тужавіння. Для прикладу 2 вони виявилися рівними, початок тужавіння 16 годин, кінець тужавіння 60 годин. Міцність зразків на згинання і стиснення через 24год виявилася рівною, відповідно, 0,61 і 2,1МПа. Результати зведені в таблиці. В цій же таблиці приведені приклади 3-13 аналогічного приготування інших складів для селективної водоізоляції і результати їх випробувань в граничних і оптимальних концентраціях компонентів. 5 34388 Приведені приклади підтверджують, що на відміну від відомого, заявлений склад дозволяє регулювати терміни тужавіння водоізоляційної суміші, що складається з цементу, водного розчину гліколю і водонабрякаючого полімеру. При цьому забезпечується рівномірне затвердівання гліколь-полімер-цементної суміші і міцність цементного каменю по всьому об'єму (досліди 29), завдяки чому скорочується час проведення ремонтно-ізоляційних робіт, підвищується надійність і ефективність селективної водоізоляції. Аналіз результатів досліджень приведених в таблиці показав, що оптимальною концентрацією ВНП є концентрація від 0,2 до 1,2мас.%. При цьому вміст цементу в ізоляційній композиції змінюється в межах 50-60мас.%, а водного розчину гліколю з концентрацією 20-70мас.% в діапазоні 39,848,8мас.% (№№ дослідів 2-9). При концентрації водовбирного полімеру менше 0,2мас. % (дослід №10) і концентрації гліколю понад 70% (дослід №12) кінець тужавіння цементного каменя не визначається впродовж 5 діб, що неприйнятне як за тривалістю ремонтно-ізоляційних робіт, так і з позиції освоєння свердловин. Навпаки, при концентрації ВНП більше 1,2 мас.% (дослід №11) і концен 6 трації гліколю менше 20% (дослід №13) початок тужавіння цементного каменю складає всього, відповідно, 0,6 і 0,3 години. При цьому швидко погіршуються реологічні властивості і рухливість гліколь-ВНП-цементної суміші, що утрудняє прокачування і доставку її в свердловину. Наведені приклади підтверджують досягнення технічного результату при здійсненні заявленого складу. Джерела інформації: 1. Пат. 862864 США, Заявл.26.09.92. Опубл. 24.08.93. 2. Пат. 2160822 РФ, МКИ 6 Е 21 В 33/138. Состав для изоляции пластовых вод в нефтяных и газовых скважинах// В.М.Кучеровский, И.Е.Димитров, А.А.Ак ульшин, Г.С.Поп и др./ Заявл. 24.04.98; Опубл. 20.12.2000. Бюл. №35. 3. Пат. №2136844 РФ, МКИ 6 Е 21 В 33/138, 43/32. Состав для изоляции притока пластовой воды в скважине// Говдун В. В./ Заявл. 21.05.97; Опубл. 10.09.99. Бюл. №25. 4. ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной пустоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема. Таблиця Результати досліджень часу тужавіння та міцності цементного каменю відомих і запропонованих складів Інгредієнти ізоляційного складу, мас. Міцність через Гліколь Час тужавіння, год №№ % 24 год, МПа приклаВодний При При Конц., % дів Портландцемент ВНП розчин Назва Початок Кінець згинан- стисмас. гликоля ні ненні Відомий склад (прототип) не визнача1 50,0 50,0 ДЕГ 80 24 (кірка) 0,09 0,3 ється Пропоновані склади 2 60,0 0,2 39,8 ДЕГ 70 16,0 60 0,61 2,1 3 50,0 0,2 49,8 ДЕГ 50 19,0 64 0,73 3,0 4 50,0 1,0 49,0 ДЕГ 30 9,2 32 0,96 4,9 5 50,0 1,0 49,0 ЕГ 30 14,4 39 0,88 4,1 6 50,0 1,0 49,0 ТЕГ 30 10,5 34 0,90 4,6 відпр. 7 50,0 1,0 49,0 30 7,0 23 1,07 5,5 ДЕГ суміш 8 50,0 1,0 49,0 30 12,1 35 0,91 4,2 ЕГ+ДЕГ 9 60,0 1,2 38,8 ДЕГ 20 2,5 18 1,76 6,7 Тоже не визнача10 50,0 0,1 49,9 70 20,1 0,12 0,3 самое ється 11 60,0 1,5 38,5 -“20 0,6 2,6 0,77 2,7 не визнача12 50,0 0,2 49,8 -“75 24 0,12 0,4 ється 13 60,0 1,2 38,8 -“15 0,3 не тече 0,80 3,3 ЕГ - етиленгліколь, ДЕГ - диетиленгліколь, ТЕГ - три етиленгліколь 7 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 34388 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюComposition for selective insulation of inflow of stratal water in well
Автори англійськоюPop Hryhorii Stepanovych, Bodachivska Larysa Yuriivna, Shabo Mouaied Georges
Назва патенту російськоюСостав для селективной изоляции притока пластовой воды в скважине
Автори російськоюПоп Григорий Степанович, Бодачивская Лариса Юрьевна, Шабо Муайед Джордж
МПК / Мітки
МПК: E21B 43/32, E21B 33/138
Мітки: склад, пластової, ізоляції, селективної, припливу, свердловини, води
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-34388-sklad-dlya-selektivno-izolyaci-priplivu-plastovo-vodi-u-sverdlovini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Склад для селективної ізоляції припливу пластової води у свердловині</a>
Попередній патент: Спосіб контролю чисельності та шкідливості популяцій пильщиків
Наступний патент: Механічний безмуфтовий прес
Випадковий патент: Шпонкове з'єднання