Состав для крепления коллектора и/или заполнения каркаса фильтра в скважине
1. Состав для крепления коллектора и/ или заполнения кяркаса фильтра в скважине, содержащий портландцемент для горячих скважин , добавку и воду, отличающийс я тем, что, с целью снижения проницаемости при температуре ниже 100° С и восстановления проницаемости при воздействии на nnzci термическими методами, он содержит в качестве добавки дисперсный поливинилхлорид при следующем соотнощении компонентов, мае. % : Портландцемент для горячих скважин56,8-67,6 Дисперсный поливинилхлорид 2,9-13,4 ВодаОстальное .2. Состав для крепления коллектора и / или заполнения каркасл фильтра в скважине, содержащий портландцемент для горячих скважин , добавку и воду, отличающнйс я тем, что, с целью снижения проницаемости при температуре ниже100° С и восстановления проницаемости при воздействии на ппаст: термическими методами, он содержит в качестве добавки дисперсный поливинилхлорид и карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, мае. % : Портландцемент для горячих скважин50,0-69,0 Дисперсный поливинилхлорид ,8 Карбонат кальция0,4-10,3 ВодаОстальное 3. Состав для крепления коллектора и / или заполнения каркаса фильтра в скважине, содержащий портландцемент для горячих скважин , добавку и воду, отличающийс я тем, что, с целью снижения проницаемости при температуре ниже 00°С и восстаиовления проницаемости при воздействии на пласт термическими методами, он содержит в качестве добавки дисперсный поливииняхлорид и i щлакопесчаную цементную смесь (ШПЦС-200) (Л при следующем соотнощении компонентов,мас.%. Портландцемент для горячих скважин22,9-35,5 ШПЦС-20022,9-35,5 Дисперсный поливинилхлорид 3,1-22,9 ВодаОстальиое 4. Состав для крепления коллектора и / или заполнения каркаса фильтра в скважиие, to содержащий портландцемент для горячих скважин , добавку и воду, отличающийо с я тем, что, с целью снижения протщаемос4 ти при температуре ниже 100 С и восстанов ления проницаемости при воздействии ялшасг термическими методами, он содержит в качестве добавки дисперсный поливинилхлорнд, щлакопесчаную цементную смесь (ШПЦС-200),; карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, м&с. % . Портландцемент для горячих скважин25,7-ЗЗД) Дисперсный поливинилхлорид 2,9-12,1 иШЦС-20025,7-33,0 Карбонат кальция23- 9,7 ВодаОстальное
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„ t 052647
3(51) Е 21 В 33/138
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3365915/22-03 (22) 14.12.81 (46) 07.11.83. Бюл. У 41 (72) Л. А. Свиридов (71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти
"Союзтермнефть" (53) 622.245 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании N 1492341, кл. Е 21 В 43/25, 1977.
2; Авторское свидетельство СССР
11О 726310, кл. Е 21 В 33/138, 1978 (прототип) . (54) СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРА И / ИЛИ ЗАПОЛНЕНИЯ КАРКАСА ФИЛЬТРА В СКВАЖИНЕ (ЕГО ВАРИАНТЪ|). (57) 1. Состав для крепления коллектора н/ или заполнения каркаса фильтра в скважине, содержаший портландцемент для горячих скважин, добавку н воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения проницаемосо ти при температуре ниже 100 С и восстановления проницаемости при воздействии на пласт термическими методами, он содержит в качестве добавки дисперсньй поливинилхлорид при следующем соотношении компонентов, MRC. %
Портландцемент для горячих скважин 56,8 — 67,6
Дисперсией полнвинилхлорид 2,9 — 13,4
Вода Остальное.2. Состав для крепления коллектора н / или заполнения каркаса фильтра в скважине, содержащий портландцемент для горячих скважин, добавку и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения проницаемости при температуре ниже 100 С и восстановления проницаемости при воздействии на пласт термическими методами, он содержит в качестве добавки дисперсный поливннилхлорид и карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Портландцсмент для горячих скважин 50,0 — 69,0
Дисперсный поливинилхлорид 0,5 — 12,8
Карбонат кальция 0,4 — 10,3
Вода Остальное
3. Состав для крепления коллектора и / нли заполнения каркаса фильтра. в скважине, содержащий портландцемент для горячих скважин, добавку и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения проницаемости прн температуре ниже 100 С и восстановления проницаемости при воздействии на пласт термическими методами, он содержит в качестве добавки дисперсный поливииилхлорид и Q шлакопесчаную цементную смесь (IIIIIIK — 200) при следующем соотношении компонентов,мас%.
Портландцемент для горячих скважин 22,9-35,5
ЫПЦС вЂ” 200 22,9 — 35,5
Дисперснъй поливннилхлорид 3,1-22,9 2
Вода Остальное эявв
4. Состав для крепления коллектора и / или заполнения каркаса фильтра в скважине, ЯД содержащий портландцемент для горячих сква- фф жин, добавку н воду, о т л и ч а ю щ и и - ф с я тем, что, с целью снижения проницаемос- р о ти при температуре ниже 100 С и восстановления проницаемости прн воздействии напласт термическими методами, он содержит в качестве добавки дисперсный полнвинилхлорид, шлакопесчаную цементную смесь (ШПЦС вЂ” 200),; карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Портландцемент для горячих скважин 25,7 — 33,0
Дисперсный поливинилхлорид 2,9 — 12,1
ШПЦС вЂ” 200 25,7 — 33,0
Карбонат кальция 2,3- 9,7
Вода Осталъное
1 1052647
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для крепления коллектора и / или заполнения каркаса фильтра в скважине при извлечении флюидов из продуктивных пластов.
Известен состав крепления коллектора, содержащий твердые частицы из углеводородного воска и полимера, покрытые смолой в угсо леводородной жидксоти, превращающийся в ск твердую проницаемую массу в пластовых ус- I0 и ловиях (1), п
Состав сложен по своей композиции и при- для меним лишь при наличии в приствольной зоне нил скважины углеводородного флюида.
Известен также состав для крепления коллектора и / или заполнения каркаса фильтра со в скважине, содержащий портландцемент для м горячих скважин, добавку и воду, при этом в качестве добавки он содержит КОСЖК, гидраM ты кислых щелочных металлов, бихроматы ил щелочных металлов (21. и
Данный состав имеет довольно высокую (к о проницаемость при температуре ниже 100 С. пр
Цель изобретения -- снижение проницаемос- пр ти состава при температуре ниже 100 С и вос- но стаиовление его проницаемости при воздействии на пласт термическими методами, по
Указанная цель достигается тем, что состав см для крепления коллектора и / или заполнения ви каркаса фильтра в скважине, содержагдий и
30 портландцемент для горячих скважин, добавку та и воду, содержит в качестве добавки (вариан- за ты) .
Дисперсный ноливинилхлорид при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Портландцемент дти горячих скважин 56,8 — 67>6
Дисперсцый поливинилхлорид 2,9 — 13,4
Вода Остальное
Дисперсный поливинилхлорид и карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, вес, %:
Портландпемент для горячих скважин 50,5 — 69,0
Дисперсный поливинилхлорид 0,5 — 12,8
Карбонат кальция 0,4 — 10,3
Вода Остальное
Дисперсный поливинилллорид и шлакопесчаную цементную смесь (ЕПЦС-200) при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Портлапдцемент для горячих скважин 22,9-35,5
ШПЦС вЂ” 200 22,9 — 35,5
Дисперсный поливинилхлорид 3,1-22,9
Вода Остальное
Дисперсный поливинилхлорид, шлакопесчаную цементную смесь (UIIIIIC — 200), карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, вес. % :
Портландцемент для горячих скважин 25,7 -33,0
Дисперсный поливинилхлорид 2,9 — 12,1
ШПЦС-200 25,7--33,0
Карбонат кальция 2,3- 9,7
Вода Остальное
Пример 1. (см, табп. 1). Состав 3 держит 67,5% портландцемента для горячих важни, 2,94% смолы поливинилхлорида С-63М
29,48% воды. В сухой смеси твердых комонентов содержится 95,82% портландцемента горячих скважин и 4,18% смолы поливихлорида, Проницаемость этого состава
52,3 мД, Предел прочности при сжатии
7,5 кгс/см .Состав по проницаемости сходен многими продуктивными коллекторами есторождений высоковязких нефтей.
Состав 4, содержащий 65,48% портландцеента; 5,95% поливинилхлорида; 28,57% воды, и в сухой смеси : 91,67% портландцемента
8,33% поливинилхлорида, после готовности онсолидации и тепловой обработки) имеет опицаемость 412,1 мД, предел прочности и сжатии 37,5 кгс/см2.Состав по совокупсти этих показателей оптимален.
Состав S (61,8% портлапдцемента; 11,24% ливинилхлорида; 26,96% воды, или в сухой еси: 84,62% портландцемента; 15,38% полип1лхлорида) имеет проницаемость 656,1 мД.
2 предел про IHocTH при сжатии 25 кгс/см ..Состав кже оптимален по совокупности обоих покателей.
Состав 6 содержит 56,82% портландцемеита; 13,47% поливинилхлорида; 29,75% иоды, или в сухой смеси: 80,88% портланддемента для
35 горячих скважин и 19,12% поливинигхлорида.
Проницаемосп> консолидированной массы
137,2 мД, а прочпость 1625 кгс/см,При достаточной прочности масса обладает высокой пропицаемостью, близкой к исходной прони.
40 цаемости в >кокодебитных коллекторов вь;соковязких нефтей, Дальнейшее увеличение содержания поливинилхлорида не обеспечивает прочности, достаточной для консолидации составов.
Добавка поливинилхлорида в,.алых дозах (менее 4,18% в составе сухой смеси) вызывает снижение проницаемости (до 2,7 мД) при увеличении прочности при сжатии до 75 кгс/см
2 (см. составы 2 и 1). Это обусловлено ускоряющим схватывание цемента воздействием образующего количества хлористого кальция.
Плотности растворов при указанных водосмесевых отношениях в составах 3 — 6 1,97—
1,86 г/см,а объемные плотности камня соотЭ
55 ветственно 1,42 — 1,12 г/см з °
Пример 2. (см. табл. 2). Состав 1 (только с добавкой карбоната кальция) не обладает достаточной проницаемостью. Состав
30
Целесообразно применять предлагаемъгй способ с использованием, приводимых составов в случае гкдротермальной, паротепловой и комбинированной из этих двух обработок. Усадочные явления при этом практически не отмечаются.
Плотности растворов составов 1 — 3 изменяются от 1,86 до 1,55 г/см 3, а объемные плотности полученного камня — от 1,46 до0,83 г/см, Ь
fl р и м е р 4. (см. табл. 4). Составы I и с содержанием в растворах 34.5% !)1(IIH — 200 к
33,8; порэландцсмента: 05 и 1,48% поливинил.
3 !05264 с содержанием 68,99 оортланцпсмекаа; 05% поливинилхлорида; 0,4 х карбоната кальция;
30,11% воды, или в сухой смеси: 98,71% портландцемен1а для горячих скважин; 0,72% ноливинилхлорида и 0,57% карбоната (здесь и далее — карбоната кальция) имеет проницаемость
54,8 мД, в ряде случаев характеризующую продуктивность коллектора, Прочность консолидированной массы (65 кгс/см )выше, чем у состава 1, не содержащего. поливинилхлорида. Механизм повышения прочности здесь, как и в примере 1 (состав 2), основан на действии оптимального содержания хлористого кальция, образующегося в массе состава.
Состав 3 с содержанием 67,77% портландцемента; 1,48% поливинилхлорида; 1,18% карбоната кальция; 29,57% воды, или в сухой смеси: 96,22% портландцемента;,1% ноливинилхлорида и 1,68% карбоната, имеет проницаемость почти на порядок выше (457,4 мД) при достаточно высокой прочности при сжатии
57,6 кгс/см . Этот состав весьма благоприятен для реализации способа, Дальнейшее повышение содержания добавок поливинклхлорида (см. составы 4 — 5) несколько снижает проницаемость и прочность. Однако величины 374,6 мД и 331,7 мД соответственно вполне приемлемы.
К тому же прочность консолидированных масс в этих случаях достаточно высока (57,5 и
5S кгс/см ).Предельно высокая для этих композиций проницаемость 503,2 мД получена при содержании в сухой смеси 68,58% цемента для горячих скважин, 17,46/.полквкнилхлоркда и
13,96% карбоната, или в растворе: 50,46% портландцемента; 12,84% поливинилхлоркда;
10,28% карбоната кальция к 26,42% воды.
Следует отметить, что дальнейшее увеличение доли невяжущих добавок приводит к резко му снижению прочности образцов при сжатик.
Если для состава 6 характерна достаточная величина прочности (27,78 кгс/см ), то при повышенном содержании добавок образцы легко разрушаются руками. Таким образом, в составе 6 содержание добавок является предельным, Плотности приготовляемых растворов для 45 составов 2 — 6 изменяются при указанных в таблице водосмесевых отношениях от 1,92 до
1,83 г/см3, а объемные плотности полученного камня — от 1,35 до 1,07 г/см
1
Пример 3. (см. табл. 3). Состав 1 с содержанием в растворе но 35,5% шлакопесчаиой цементной смеси ШП11à — 200 и портландцемента для горячих скважин: 3,1% лоливинилхлорида и 25,9% воды, или в сухой смеси по 47,9% шлакопесчаного цемента типа
IIIII — 200 и портландцемента для горячих скважин и 4,2 7 поливкнилхлорида. Консолкдированный состав имеет проницаемость
7 4
169,3 мД и предел прочности нри сжатии
55 кгс/см . Для ряда коллекторов нефти это приемлемая проницаемость и вполне достаточная прочность. Состав 2 с содержанием по
28,2% в растворе 1!!П!1С вЂ” 200 и портландцемента; 16„7%полквинилхлоркда и 26,9% воды, или в сухой смеси: но 38,6% hIHIK — 200 и портландцемента для горячих скважин и 22,8% поливинилхлоркда, имеет проницаемость
214,9 мД и предел прочности при сжатии
28 кгс/см . Это приемлемые показатели свойств.
Состав 3 по равному содержанию всех трех компонентов: в растворе по 2,9% и воды 31,3%, или трех компонентов в сухой смеси (по 33,4%) по существу сохранения консолидкрованностк является предельным. Проницаемость достигнет 657,1 мД при прелеле прочности на сжатие 16 кгс/см . Дальнейшее увеличение добавки поливинилхлорида связано с резкой потерей прочности образцов, неадекватной увеличению добавки поливинилхлорида. Дополнительные испытания состава 2 при гидротермальной обработке показалк, что достигаемая при этом проницаемость составляет 564,4 мД. К этой величине приближается проницаемость образца такого же состава, но выдержанного предельно длительное время (75 ч) в режиме комбинированной (гидротер мальной) и паротепловой термообработки—
423,8 мД. !Iрочность масс идентична.
Конкретные геолого-технические факторы разработки месторождений методами теплового воздействия существенно влияют на сроки и конечные показатели получаемых свойств консолидированных составов, Так, налример, опыты прк сухом прогреве в объеме с избыточным содержанием воздуха в автоклаве показали целесообразность использования составов при эксплуатации месторождений методами горения: массы не имеют достаточной проницаемости из-за неудаляемых продуктов реакции. С другой сторонъ процессы окисления и озоления органической составляющей состава, остающиеся в них, резко снижают прочность и увеличивают (до 40%) усадочность образцов.
5 1052647 6 хпорида; 0,4 и 1,18% карбоната кальция и 30,1 и 13,26% карбоната, Проницаемость консилидн.
29,58% воды, или в сухой смеси: 49,35 и рованной массы этого состава составляет
48,11% шлакопесчаного тампонажного цемента 831,5 мД, что требуется для решения поставllNIlC-200; 49,35 и 48,11% портландцемента ленной задачи по предлагаемому способу в дпя горячих скважин; 0,72 и 2,1% поливинил- 5 ряде конкретных случаев. хлорида и 0,58 и 1,68% карбоната(кальция1, Дальнейшее увеличение содержания в сосоответственно имеют недостаточную проницае- ставе поливиннлхлорида и карбоната неприеммость (0,5 и 30 мД), что исключает целесооб- лемо: образцы имеют низкую прочность, неразиость применения этих составов в данном адекватную добавкам. способе, 1О Плотности растворов составов 3 — 5 изменяСостав 3 с содержанием в растворе по ются от 207 до 1 83 г/см а объемные
Э
3301% ШПЦС-200 и портландцемента; 2,88% плотности полученного камня — от 1,42 до поливинилхлорида; 2,3% карбоната кальция и 1,15 г/см
28,8% воды, или в сухой смеси: по 46,36% В приведенных примерах добавка карбонащПцС вЂ” 200 и портландцемента для горячих 15 та уменьшает потерю прочности полученных скважин; 4,05% поливинилхлорида и 3,23% проницаемых масс. Характерным для измене: карбоната, имеет приемлемую проницаемость ния водных сред после термообработки образ94,4 мД при высоком пределе прочности при цов является получение почти нейтральных рН сжатии (252,5 кгс/см ). (6,45 — 7,55, а в основном — около 705)
Состав 4 с содержанием в растворе по 20 Это свидетельствует об активной нейтрализа26,09% ШПЦС вЂ” 200 и портландцемента; 11,39% ции выделяющейся при разложении поливинилполивинилхлорида; 9,11% карбоната кальция хлорида соляной кислоты карбонатными добави 27,32% воды, или в сухой смеси: по 35,9% ками или составляющими цементных смесей.
MHllC — 200 и портландцемента для горячих Избыточное содержание поливннилхлорида, кроскважин; 15,67% поливинилхлорида и 12,53% 25 ме фиксированных показателей снижения прочкарбоната, имеет проницаемость 1897 мД, а ности составов, визуально отмечается по потемпредел прочности при сжатии (60 кгс/см ) нению их окраски после термообработки, подостаточно высокий. явлению на поверхности маслянистых пятен, Также пригоден по прочности (40кгс/см ) хотя среды в исходном состоянии не содержат более проницаемый состав 5, содержащий в посторонних углеводородов. Эта органическая растворе по 25,65% обоих цементов; 12,13% составляющая, полученная разложением полнполивинилхлорида и 9,7% карбоната кальция винилхлорида, растворяется не только в вод. при 26,87% воды; а в сухой смеси — по ной, но н в углеводородной средах, что также
35,08% LfilW(: — 200 и портландцемента для го- благоприятствует использованию составов по рячих скважин; 16,58% поливинилхлорида и предлагаемому способу.
1052647
I сЕ х I х
IO с4
О
Cl
/ с/Ъ ь„л в ь гч
В С С а сО ссъ ссъ с 4 ь 7
R3o2
° М сЧ Гч О cV
И «с а
С 4 ч сО ссс о ð.
° Я а+
3» н ах о с со
Я с > а о
Ф Ф Ф Ф ь ь ь ь ь
1оо n oo ч с } с 1 ь ср оо с о
1 4 +
"%31 х
Ян ад
0 о о
Е» ф С Ф
1О О
Ф з я
Ос а
Ch O1 ю с ч.с о," оО ь „4 сч с-с cv ч
C) С 4 й:(с3
I х х и о
Еь м о о < с ь" с а 4
С 4 оо оО
1О цр Ю
t t
Гс ссс Ф а О 1О 1О
I со о о
v о
3 о
М ф
Ф й(с а аэ
Й „сэ о н
g Й й( о
Р
Ц
v о о о х
Ф"
Cf о и х о Я вЂ” -1
t ЕсЪ СЧ с1„ 3 ь ь ь
СЧ
Сс ь" ь ь"
1052647 г
4» а ге еч б4 )
4 lA
6 4
М о
8 „
1Л
1 о е о
Cf о
I бО бО
4» Ch
«б,Ч) 00 бб б О„ о б4
t4 м
СЧ
Ch О о
«б о сч! ц !
« г-„
О0
О б
С4
Г 4 бО
О б
1
1 (4» бб б
О б
Г4 б б б
00 ф ° о
00 4
00 00
Г4
ы
Х а о
00 а о бО тф о бГ» ю
O <4
О с 4"б б/4 б б
СбЪ бО
00" Г»-"
О О
04 р о о ) 1 ... 1
1 5 О бб4 о 3 д ац ю -„ 11
4 4 И r» б41 О бб4
01 00
3 м ) Ф
Я о о о
o o o бО 4» С» ф б Г 4
4 О
° 44
% о о о с(00 СЧ о о о
О 4-„4 с4 Ф 4» (»4 Сб 4 00 г-„а
С 4 Сб 4 00
Об t бО
a сч
00 О бО
СЧ ГЧ C 4
О О 00
<г О СЧ
СЧ 00 О
3 р
3
Р и
5 а
I 4I а ы о и бg
О
04 йЯ а4
1052647
5 о а
Я, о й
О.1 о!
1 а
1 с 1
1 о
10l,) о
II и
О Я р I д
«Й
I ! О
« о
Ch 4:1 о
00 о О
m о о! И вЂ” т ——
1Х х
О
Д о
i х о
1 о
Х х о
1 ! ЛИ 1Й м м
0О
С 4 4
Ф .1 а х
О Iu
Е:
1 (>
: o о
Ь
I гт
1 ф а> о о м м м О
00 м
CA о
1 у
C( о
С>
1Х о х
4Э
0 х
1»
ID
> м м м О
00 м! ф
1
I
Ch
Г1 м м
Ch
О (3
Ю
L, v о
I
I I0
I г х х
K. о
5 х
I0 х
1 о
И
Г
=1 ! х
1 1
1 о !
1-1 ! о
1
О1
«1 (1 м
1 о гз
СВ
1
1 х
СЧ
С4
3Г) в м о
3 ц, х
М о н
I.
I-"1
1
<4
ГЧ!
С»4
Г 4
1
I
41
41 м ь о
1- ф ф .Э о -Э
I
1 м м!
I Pfф
Я о ,1
И
lQ I—
I Vîà х
Е в сЗ х1 ах о
% о! !
z тм о« (7 Ф р
С 4
3 о
О о
В
3 о
>х о о
И.
1о ф а о и
«1! о
$)3
g о м ю О ф м о х х
0 и 3 О 1 в ф
О. !
Ю,. 0 ) Ю ) w й
Ф х д
i4 3
3 о а
63 lrl o о я а Д х Р х х
З о а к я x R о
Е 4 Х 1 1Х ф о о о
3 4
С 4 /) о
3 ( О
М )
% 1
О
4 )
С4 м
Г
Г 3 сО
EA
О
Г4 о м
Ю
m (V о
«ч фО " Ch
»» о
О М м„ ю о
Я lA а а
С4 ("4
СО
СО м м
tA
»Ф
<р а о о, IQ МЪ
С3 С 4 о м м
OО
ОО м м
М Ъ Ф м
v 3!
Я
6
Ь
Ю ) ) Я
11В о о ф.g" м о о" о
Ф Ф 3 о о
С4 Щ
Q о а чр м Ф» (Г}
1052647
1
1 ч»
1!
I с !
o ) 1
I! о
1 ч:> I с 1
I ф 1
ОО о л (I
1 оо 1 о а м!
QO О ) СЧ
