Состав для изоляции водопритока в скважину

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сецмалистических

Республик р)985255 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) 3аявлено 08. 07. 80 (21) 2953782/22-03 с присоединением заявки HL2 (23) Приоритет

Опубликовано 3G1282. Бюллетень ¹48

Р М g+ з

Е 21 В 33/138

1 осударствевиыА комитет

СССР ио делам изобретениА и открытиА (53) УДК б 22 ° 245 ° . 2 (088. 8) Дата опубликования описания 03.01.83 (72) Авторы изобретения

В.П.Городнов, Й.Х. Гбвецов, B.Ï.Ïåðóíîâ и В.Г.Офицерова"-=.

Государственный институт по проектированию, и исследовательским работам в нефтяйойпромышленности (71) Заявитель (54) сосТАВ для изоляции Водопритокл в сКВАКННУ.Изобретение относится к нефтедобы ° вающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в нефтяные скважины, регулирования профиля приемистости нагнетательных скважин.

Известен состав для изоляции водопритока в скважину, содержащий воду, полиакриламид и сшивающий агент — соли поливалентных металлов неорганических кислот, в частности сульфат хрома (i), Недостаток данного состава заключается в том, что гелеобраэова.ние происходит не во всем объеме водного раствора полиакриламида, с чем связана низкая эффективность гидроизоляции.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для изоляции водопритока в скважину, содержащий полиакриламид, соли поливалентных металлов (например ацетата хрома ) и воду (2 3.

К недостаткам данного состава отнОсится. низкая прочность образующегося геля.

Цель изобретения - повышение прочности образующегося геля с одновременным регулированием сроков гелеобразовани.

Поставленная цель достигается тем, что состав для изоляции водопритока в скважину, содержащий гидролизованный полнакриламид, сшивающий агент и воду,,в качестве сшивающего агента содержит калийхромовые квасцы при следующем соотношении компонентов, О,ес

Гидролизованный полиакриламид 0,3-1,0

Калийхромовые квасцы 0,001-0,03

15 Вода. Остальное

Воэможность регулирования периода гелеобразования связана с изменением степени диссоциации калийхромовых квасцов по ступеням:

20 . КСг (ЯО4)т е — — К + Сг (ЯО4 )

cr (so4)g — —, сЯ 804 + Яо 4"

СГЯО4 Cr3+ "+ ЯО2за счет изменения рН среды, содержания электролита, солей, концентра25 ции полимера и квасцов в водном растBOPB °

Предлагаемый состав проверяют в лабораторных условиях в сравнении с составом-прототипом.

985255

Пример 1 . Состав на основе полиакриламида (ПАА) молекулярного веса 10 ° 10, степенью гидролиэа 5% и калийхромовых квасцов готовят следующим образом.

К 100 мл 0,3%-ного водного раствора IIAA в пресной воде при перемешивании механической мешалкой приливают 1,2 мп 1%-ного водного раствора калийхромовых квасцов (0,012% на вес приготовленной сме- 10 си ). Полученную массу перемешивают

10 мин. Через 16-18 ч при комнатной температуре образуется вязкоупругий гель.

Прочность геля определяется на скрин-вискозиметре по времени истечения 50 мл геля через пять сложенных вместе металлических сеток, имитирующих пористую среду, при определенном избыточном давлении.

После выдержки указанного состава в течение 6 ч смесь вытекает из скрин-вискозиметра,за 31 с при свободном истечении беэ избыточного давления, а через 18 ч — за 182 с пРи избыточном давлении 0,36 ат.

Пример 2 . Состав на основе квасцов и полимера, указанных в примере 1, готовят следующим образом.

I(100 0.6%-нОГО водного раст- 30 вора IIAA при перемешивании механичес" кой мешалкой приливают из микропипетки 0,1 мл 1%-ного водного раствора калийхромовых квасцов (0,001% на вес приготовленной смеси). Полученную массу перемешивают 10 мин. Через

22-24 ч при комнатной температуре образуется вязкоупругий гель.

Время истечения геля, характеризующее прочность его при определении на скрин-вискозиметре, составляет 40

146 с при избыточном давлении 0,25 ат.

П р и ме р 3 . Состав на основе ПАА молекулярного веса 3,5.10

Ь и степени гидролиза 15% и калийхромо-45 вых квасцов готовят следующим образом.

К 100 мл 0,5%-ного водного раствора при перемешивании механической мешалкой из микропипетки приливают 3,0.мл 1%-ного водного раствора калийхромовых квасцов (0,03% на вес приготовленной смеси). Полученную массу перемешивают 10 мин.

Через 17-18 ч при комнатной температуре образуется вязкоупругий гель.

Время истечения геля, определенное на скрин-вискоэиметре, составляет 168 с при избыточном давлении

6,31 ат.

-Пример 4 . Состав на основе квасцов и полимера, указанных в примере 3, готовят по следующей методике .

I< 100 мл 1,0%-ного водного раствора ПАА при перемешивании механической мешалкой приливают иэ микропипетки 0,15 мл 1%-ного водного раствора калийхромовых квасцов(0,015% на вес приготовленной смеси). Полученную массу перемешивают 10 мин.

Через 20-22 ч при комнатной температуре образуется вязкоупругий гель, время истечения которого из скрин-вискоэиметра при 0,28 ат составляет 210 с.

Пример 5 . Получение геля на основе IIAA молекулярного веса

10 106, степенью гидролиза 5% и ацетата хрома (по прототипу).

Приготовление смеси и определение прочности образующегося геля проводят по методике в тех же условиях, что и в примере 1. При этом мольное соотношение концентраций

1 полимера к ацетату хрома такое же, как для .хромовых квасцов в примере 1.

После выдержки указанной смеси в течение суток при комнатной температуре смесь вытекает из скрин-вискозиметра за 16 с при свободном истечении беэ избыточного давления, через двое суток — эа 19 с при избыточном давлении 0,08 ат; через трое суток — за 4 с при давлении

0,3 ат и через шесть суток — за

28 с при избыточном давлении 0,25 ат.

Из сравнения прочностей гелей, полученных при использовании в качестве сшивающегося.агента хромовых квасцов и ацетата хрома (состав прототип ) при одинаковом мольном: соотношении их с ПАА, видно, что с калийхромовыми квасцами вяэкоупругий гель образуется значительно быстрее (в приемлемое для промысловой практики время — 18 ч) и прочность его значительно выше, чем прочность геля с ацетатом хрома, полученного за 6 сут.

С целью исследования изолирующих характеристик вышеописанных систем проводят следующие испытания.

В нефтенасышенный и обводненный керны длиной 10 см и диаметром

2,9 см с исходной проницаемостью

1,3 Д производят эакачивание предлагаемой смеси вязкостью 112 сПз по примеру 1 в количестве двух поровых объемов. После образования упругого нетекущего геля в контрольной пробе (через 16 ч ) определяют проницаемость образцов по нефти и воде, соответственно) проницаемость по нефти снижается в 5,9 раэ, по воде в 1000 раэ. фильтрация воды в обработанной ВУС обводненном керне практически отсутствует при градиенте давления 10,ИПа.

985255

Формула изобретения

0 001-0,03

Остальное

Составитель И . Кепке

Редактор A. Лежнина Техред М. Надь Корректор . Лэятко

Заказ 10111/42 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для сравнения в аналогичных условиях проводят испытание составапрототипа, приготовленного на основе растворов того же IIAA концентрации

0,3% и 0,007Ъ ацетата хрома на водопроводной воде. При этом снижение проницаемости, определяемое через двое суток, составляет 42% от исходной, т.е. менее чем в 2 раза.

Таким образом, приведенные результаты испытания состава на основе поли 0 акриламида и хромовых квасцов свидетельствуют о воэможности получения гелей, обладающих высокой прочностью и приемлемыми для практики сроками гелеобраэования. 15

Использование изобретения позволяет повысить качество изоляционных работ по ограничению водопритока в нефтяные скважины и может быть применено для регулирования разработки месторождений при эаводнении, что приведет к :увеличению добычи нефти (с одновременным уменьшением добычи воды ) на каждую скважино-операцию.

Состав для изоляции водопритока в скважину, содержащий гидролизованный полиакриламид, сшивающий агент и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности образующегося геля с одновременным регулированием сроков гелеобразования, в качестве сшивающего агента он содержит калийхромовые квасцы при следующем соотношении компонентов,вес.Ф".

Гидролизованный полиакриламид 0,3-1i0

Калийхромовые квасцы

Вода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3809160, кл. 166-294, опублик.1974.

2. Патент США Р 4018286, кл. 166-295, опублик. 1977 (прототип).