Склад для глушіння, закінчування і консервації свердловин

Склад для глушіння, закінчування і консервації свердловин, що містить загусник і воду, який відрізняється тим, що як загусник він містить відходи очищення олії - стабілізовані гідратаційні осади і аміак у водному розчині при наступному співвідношенні компонентів, % мас відходи очищення олії стабілізовані гідратаційні осади 25 - 38 аміак у водному розчині 0,5 -1,5 вода решта Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості наприклад, до блокування поглинаючих пластів і глушіння свердловин при їх закінчуванні, консервації або капремонті Відома Желеподібна тампонажна суміш для ліквідації поглинань (Патент України №5412 Е 21 В 33/138 публікація 94 12 28) Желеподібна тампонажна суміш містить водорозчинний полімер акрилового ряду, хромати, наповнювач і воду, крім того, вона додатково містить відходи виробництва віскозного волокна, що утворюються в процесі регенерації сірководню Відомий склад для глушіння свердловин (Патент Роси № 2068081 Е 21 В 43 /12, публікація 96 10 20) Склад містить структуроутворювач, що включає поліакриламід і воду з біхроматом натрію або калію, хлористий натрій і деревне борошно ялинкових порід при наступнсиу співвідношенні вихідних компонентів складу, мас % - поліакриламід - 0,75 -0,80, - біхромат калію або натрію - 0,08 -0,10, - хлористий натрій -15,0 -16,0, - деревне борошно ялинкових порід -4,0-8,0, - вода - решта Цей склад має суттєвий недолік, який полягає в складній технології його приготування Закупорювальна здатність його недостатня для поглинаючих пластів при глушінні свердловин Найбільш близьким технічним рішенням, прототипом, до запропонованого складу, є рідина для закінчення і капітального ремонту свердловин (патент США №4541485, МПК4 С09 7/02, Е21В 43/27 Публікація -17 09 85 р т 1058 № З Приоритет від 24 червня 1983 р ) Як рідину, що контактує з підземним пластом через пробурену свердловину при капітальному ремонті або закінчуванні цієї свердловини, використовують водну композицію, яка містить суміш 0 5-10 0% пдроксильованого з'єднання алюмінію і 0,3-0,5% домішки для зниження фільтрації Як перший компонент суміші використовують продукт змішування при високому ступені перемішування лужного водорозчинного алюмінату і (або гідроксиду лужного металу ) або гідроксиду амонію з водорозчинним кислотним агентом - неорганічною кислотою, нітратом, хлоридом, сульфатом, нітратом амонію, їх гідратами або сумішами даних речовин, причому принаймні один із лужних кислотних агентів містить амоній Дані агенти беруть в такій КІЛЬКОСТІ, щоб продукт забезпечував у водному середовищі рН = 8-10 3 Як другий компонент суміші використовують продукт реакції в водному середовищі при рН20000 і >0,01% стехіометричної КІЛЬКОСТІ речовини принаймі з однією альдегідною групою при додержанні визначеної величини рН середовища В основу винаходу поставлено задачу створення складу із недефіцитних матеріалів і досягнення регулювання структуроутворення складу в широких межах від желеподібних до малов'язких із збереженням мінімальної фільтрації сполуки (від 0СМ 3 /30ХВ ДО 4,5СМ 3 /30ХВ ), досягнення високих блокувальних властивостей складу м можливість використання складу як блоку вальних пачок, що подаються в поглинаючий інтервал, і як бурового розчину, яким заповнюється весь ствол свердловини при консервації шляхом змішування у водному середовищі при рН=7 реагуючих між собою температуронестійких високо концентрованого розчину аміаку і стабізованого гідратаційного осаду (ТУ 18-17/70-86), що має властивість 10-15 кратної абсорбції води і утворення гідратаційних розчинів, а також є продуктом обробки нерафінованих рослинних масел конденсатом водяної пари в наступному співвідношенні компонентів, в мас % аміак в водному розчині -1,5-0,5 стабілізований гідратаційний - 38 -25 осад вода - решта При цьому забезпечується одержання температуростійких желеподібних розчинів з умовною в'язкістю ВІД «не тече» до малов'язких з умовною в'язкістю ДО 36С, при збережені № п/п 1 2 Масова Масова Масова Масова більше 4 мінімальної водовіддачі від 0 до 4,5см /ЗОхв і високої блокуючої здатності, які дозволяють блокувати поглинаючі пласти, закінчувати, глушити і консервувати свердловини Для вирішення поставленої задачі у відомий склад, що містить структуроутворюючі компоненти, які знижують фільтрацію і воду, згідно винаходу, для одержання високомолекулярних температуростійких водних розчинів амонійних солей органічних кислот з рН середовища 8,5-Й 0,0, які мають властивості як структуроутворювачів, так і понижувачів фільтрації, сумарне співвідношення яких з водою, складає в мас % амонійні солі органічних кислот - 39,5- 25,5 вода - решта Змішують в водному середовищі з рН=7 реагуючі між собою температуронестійкі висококонцентрований розчин аміаку і стабілізований гідратаційний осад, що має властивість 10-15 кратної абсорбції води і утворення гідратаційних розчинів, та є продуктом очистки рослинних масел у співвідношенні, в залежності від задач, що виконуються складом, в мас % аміак у водному розчині -1 5-0 5 стабілізований гідратаційний осад - 38-25 вода - решта При цьому одержують температуростійкі желеподібні розчини з умовною в'язкістю ВІД «не тече» і до малов'язких з умовною в'язкістю до 36с, при збереженні мінімальної водовіддачі від 0 до 4,5см3/30хв І високої блокувальної здатності, які забезпечують блокування поглинаючих пластів при закінчуванні, глушінні і консервації свердловин Стабілізований гідратаційний осад є побічним продуктом, що одержують при обробці нерафінованих рослинних масел конденсатом водяної пари (ТУ 18-17/70-86) ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості гідратаційного осаду Найменування показників доля вологи і летких речовин, % доля фосфатидів, % доля масла, % доля речовин, нерозчинних в етиловім ефірі, % не рН Як видно із таблиці фізико-хімічних властивостей, стабілізований гідратаційний осад (пдрофуз) - є сумішшю фосфатидів (циклічних, нециклічних), гліцерофосфатидів, білків і інших нерозчинних речовин в маслі Вилучення фосфатидів із масла є першим етапом комплексного процесу рафінації Ступінь одночасного вилучення фосфатидів із рослинних масел складає від 20 до 90% В склад фосфатидів входять гліцерофосфатиди, інозітфосфатиди Фосфатиди спроможні взаємодіяти із лужно Норми 40,0 - 50, 0 25,0 - ЗО,0 25,0 - ЗО,0 4,6-5,2 земельними металами, лугами за рахунок своїх кислотних властивостей (Na+ Ca 2+ Mg2+) Властивість стабілізованого гідратаційного осаду ( фосфатидів) до взаємодії з лугами і 10-15 кратної абсорбції води і була використана в запропонованому винаході Порівнювальний аналіз з прототипом рішення, що заявляється, показує, що заявлений склад для глушіння, закінчування і консервації свердловин відрізняється від відомого тим, що замість двох компонентів, кожен із яких окремо відповідає за 49013 різні властивості сполуки, один за структуроутворення, інший - за зниження фільтрації, тут використовується один компонент, що утворюється в водному середовищі при приготуванні складу- водна композиція амонійних солей органічних кислот, яка має властивості як структуроутворення, так і зниження фільтрації При цьому зниження фільтрації до 0-4,5см3/30хв зберігається в широких межах зміни СНЗ (статичної напруги зсуву) і умовної в'язкості розчину - від «не тече» до 36с В запропонованій суміші, що одержується при приготуванні складу, водна композиція амонійних солей органічних кислот хоча і має складний ХІМІЧНИЙ склад, але зате має властивості як зниження фільтрації, так і властивості підвищення в'язкості, І Є більш екологічно чистою, так як утворюється із екологічного стабілізованого гідратаційного осаду, який є побічним продуктом (жирові відходи), ЩО утворюється при обробці нерафінованих рослинних масел конденсатом водяної пари, а також невеликої КІЛЬКОСТІ (1,50,5мас %) аміаку, Токсичні властивості якого втрачаються при ХІМІЧНІЙ взаємодії Запропонований склад має високі реологічні властивості - мінімальна водовіддача і отже, висока блокувальна спроможність в широких межах зміни параметрів СНЗ і умовної в'язкості, що разом взяте відповідає рівню винаходу Приклади реалізації оптимального складу для глушіння, закінчування і консервації свердловин Винахід здійснюється таким чином Готується склад для глушіння, закінчування і консервації свердловин із наступним оптимальними вмістом компонентів (табл 1) Необхідну КІЛЬКІСТЬ стабілізованого гідратаційного осаду вибирають, виходячи із необхідної маси (або об'єму) складу, що готується Необхідну КІЛЬКІСТЬ аміаку розраховують в два прийоми, так як він поставляється у вигляді висококонцентрованих водних розчинів спочатку визначається необхідна КІЛЬКІСТЬ ЧИСТОГО аміаку в кг (або т ) , а потім обумовлену необхідну масу аміаку у водному розчині Згідно зворотньо-пропорційній залежності між необхідною КІЛЬКІСТЮ розчину речовини і концентрацією речовини в розчині, ділять на мас %, виражені в долях одиниці (мас %/100), вміст аміаку, що мається в наявності в водному розчині і, таким чином, визначають необхідну КІЛЬКІСТЬ розчину аміаку Таблиця 1 Склад з оптимальним вмістом компонентів Співвідношення вихідних компонентів, що входять в реакцію, мас % Параметри, густина, р, кг/м3 1 2 3 900 1080 Температуростійкий розчин амонійних солей органічних кислот -34,8 1000 вода - решта Аміак в водному розчині - 0,8 Температуронестійкий стабілізований осад -34,0 Співвідношення і компонентів одержаної при реагуванні сполуки, мас % гідратаційний Параметри густина, кг/м3, умовна в'язкість, Т,С, С Н З І ю, Па, і Водовіддача Ві, см /ЗОхв Товщина кірки - п, мм 4 р=1005 Т=54 СНЗі ю-0,320156 В=0 п=0 вода - решта Склад для глушіння, закінчення, консервації свердловин може використовуватися, як у вигляді невеликих в'язких пачок, які подаються на вибій свердловини для перекриття поглинаючого інтервалу, так і у вигляді малов'язких розчинів для заповнення всього ствола свердловини як розчин для консервації свердловини В промислових умовах склад можна приготувати як на стаціонарному розчинному вузлі, так і на свердловині у ВІДПОВІДНИХ ЄМКОСТЯХ Порядок приготування складу наступний В розрахункову КІЛЬКІСТЬ ВОДИ ВВОДЯТЬ стабілізований гідратаційний осад при інтенсивній циркуляції води насосним агрегатом до одержання, в залежності від поставленого завдання, пдролізованого гелю або менш в'язкого розчину В одержаний пдрогель або розчин додають розрахункову КІЛЬКІСТЬ ВОДНОГО розчину аміаку, після чого циркулюють розчин насосним агрегатом до зміни кольору із світлокоричневого до темнокоричневого по всій масі розчину Потім насосним агрегатом приготовлений склад, в залежності від медаль, або закачують в необхідній КІЛЬКОСТІ в свердловину і продавлюють рідиною задавки (водою) до поглинаючого інтервалу, або приготовленим складом заповнюється весь ствол свердловини Після проведення ремонтних робіт на свердловині у випадку кольмагацм гелем працюючого продуктивного пласта кольматуючий матеріал може бути зруйновано солянокислотним розчином Розрахунок КІЛЬКОСТІ вихідних компонентів 49013 складу, які входять в реакцію, в лабораторних і промислових умовах для граничних концентрацій проводиться так, як і для оптимальної концентрації, що викладено вище Визначення блокувальної здатності складу для глушіння, закінчування і консервації № Композиції Співвідношення компонентів, що входять в реакцію, мас % 2 (№ складу) Параметри, р, кг/м 3 1 Аміак у водному розчин 1,5 Температуронестійкий гідратаційний осад - 38,0 Вода - решта Аміак у водному розчині р=1050 р=1000 1,0 1 р=900 Температеронестійкий стабілізований гідратаційний осад -38,0 Вода - решта Аміак у водному розчині О 0,5 Температеронестійкий стабілізований гідратаційний осад - 25,0 Вода - решта Аміак у водному розчині О 0,5 Температеронестійкий стабілізований гідратаційний осад - 25,0 Вода - решта А ч р=1080 р=1000 р=900 р=1080 р=1000 р=900 р=1080 р=1000 Блокувальна здатність складу визначалась на моделі пласта, яка виконана в вигляді шару піску дрібної фракції товщиною 10мм (маса 15г), який засипають в розподільну лійку МІСТКІСТЮ 130СМ 3 на № складу і співвідношення компонентів, мас % 5 Температуростійкий розчин (оптимальний склад) АМОНІЙНІ СОЛІ органічних кислот- 34,8 Вода - решта 6 Температуростійкий розчин (нижня межа складу) АМОНІЙНІ СОЛІ - 25,05 Вода - решта Параметри густина, р,кг/см3, умовна в'язкістьТ.с, СНЗі ю, Па, Водовіддача В-і, см3/30хв Товщина кірки п, мм р=1005 Т=54 СНЗі=0,132 СНЗю=0,156 В=0 п=0 р=990 Т=36 СНЗі=0 СНЗю=0 В =4 h = 0,05-0,1 свердловин Результати досліджень блокувальної спроможності складу з оптимальним і граничним співвідношенням компонентів приведені в табл 2,3 Співвідношення одержаної при реагуванні сполуки, мас % 4 Таблиця 2 Параметри густина, кг/м , умовна в'язкість, Т,с, СНЗі ю, Па, Водовіддача В-і, см3/30хв Товщина кірки - п, мм 5 Температуростійка гель амонійні солі органічних кислот 39,5 вода - решта Температуростійка гель амонійні солі органічних кислот 37,0 вода - решта Т="не тече" ю=4,27-5,01 В=0 п=0 СНЗі Температуростійка гель амонійні солі органічних кислот 37,0 вода - решта р=1005 Т=54 СНЗі ю=0,132-0,156 В=0 п=0 Температуростійка гель амонійні солі органічних кислот 25,5 вода - решта р=990 Т=36,0 СНЗі 10=0 В =4 h = 0,05-0,1 р=1030 Т=255 СНЗі ю=1,56-3,14 В=0 п=0 ватний тампон Зверху шару піску заливалась порція досліджуваного складу товщиною 10мм, а вище заливалася вода об'ємом 130см3 Об'єм витікання води, см 3 Таблиця 3 Час витікання, хвилин о Витікання не спостерігалось 5 16,5 Подальше витікання 49013 Із таблиць 2 та 3 видно, що блокувальні властивості складу високі і простежується пряма залежність між водовіддачею і блокувальною спроможністю Таким чином, запропонований склад для глушіння свердловин, що має високі блокувальні 10 властивості, малу водовіддачу і необхідну умовну в'язкість, забезпечує своє призначення Як ВИХІДНІ компоненти для одержання амонійних солей органічних кислот використовували стабілізований гідратаційний осад і аміачну воду ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71