Газонаполненный состав для изоляции водопритока в скважину — SU 1793044 (original) (raw)
(19) (1 А 1 В 43/32 УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕОМСТВО СССРПАТЕНТ СССР) В Д ДЕТЕЛЬС РСКОМ(72 це иИ (56) А,Ю,Рыс ова, Г Г,К ощеев Тихом и х получе с, 26-30 ны. Теория ищения. М.: Х56,ов В.К. Пе ия и разру 35-36, 53/ ААмиян и освое дра 1980 акия,А.В. и Васильева ие нефтегазовых . 62-63, 115, 3262 А Вскрыт ов. М.: Н свид 21 В льство ССС( И юще ста неф ри вод тил пен в об 4853260/0315,06.9007,02,93. Бюл. М 5Государственный институт по проанию и исследовательским работтяной промышленностиГипрово н, В,П,Городков, В.Г.Офи, Ха рла но в, А. В. Гусев Л Н Е Н Н ЫИ СОСТАВ ДЛЯ ОПРИТОКА В СКВАЖИНУ зобретение относится к нефтедобывапромышленности, в частности, к соам для изоляции водопритока,вяные скважины и регулирования проприемистости нагнетательных сквапластах с температурой ниже 60 С,звестен состав для ограничения водока в скважину, включающий поверхно-акти вное вещество (ПАВ),астворимый полимер - карбоксимеллюлозу и воду (1). Однако прочность, приготовленной из этого состава, какеме, так и в нефтесодержащей порисреде, небольшая вследствие конкуой адсорбции ПАВ на поверхностиы и перехода его в нефть,(57) Использование: изоляция зон осложнений в скважине. Для повышения прочности и пеноустойчивости газонаполненного состава, он в качестве исходных компонентов содержит, мас, ф: гидроизолированный ПАА 0,2-1,0; хромсодержащее вещество 0,005 - 0,04; нитрит натрия 1,28 - 8,96; хлористый аммоний 1,0 - 7,0; поверхностно-активное вещество 0,05 - 2,0, соляную кислоту 0,1-0,5 и воду - остальное. В качестве ПАВ используют анионные и неионогенные ПАВ, например НЧК, сульфанол и неонол, При смешении компонентов данного состава протекает сшивка молекул ПАА катионом хрома со связыванием ПАВ; Одновременно . в присутствии соляной кислоты взаимодействуют газообразователи - нитрит натрия и Б хлористый аммоний - с выделением газообразного азота. В результате образуется газонаполненный поверхностно-активный полимерный состав высокой прочности и устойчивости пены. 1 табл,Известен состав для изоляции водопритока, содержащий, мас, 0: гидролизирован- ф ный ПАА 0,3 - 1,42; хромкалиевые квасцы С 0,06-0,09; нитрит натрия 0,41-3,0 хлори-ь стый аммоний 0,32 - 2.,35 и воду (2). При на- фь гревании состава в пласте до 60 С и выше происходит взаимодействие нитрита натрия и хлористого аммония с выделением газообразного азота. В результате образуется вспененный полимерный состав, Однако эти газонаполненные составы имеют невысокую прочность пены и пеноустойчивость при температуре пласта ниже 600 С.целью изобретения является повышение прочности и пеноустойчивости газона 1793044полненного состава при пластовой температуре ниже 60 С,Укаэанная цель достигается тем, что состав для изоляции водопритока, включающий гидролизованный полиакриламид,хромсодержащее вещество, нитрит натрия,хлористый аммоний и воду, дополнительносодержит поверхностно-активное веществои соляную кислоту при следующем соотношенииингредиентов, мас. %:гидролиэованныйполиакриламид 0,2-1,0хромсодержащеевещество 0,005-0,04нитрит натрия 1,28-8,96.хлористый аммоний 1,00 - 7,00поверхностноактивное вещество 0,05-2,00соляная кислота 0,1-0,5вода остальное. 5101520 В качестве полиакриламида используют полиакриламид (ПАА) со степенью гидролиза от 5 до 25 о . В качестве хромсодержащего вещества хромкэлиевые квасцы или отходы производства с их содержанием 55- 25 65, а также бихромат калия или натрия, в котором шестивалентный хром восстановЛен до трехвалентного катиона сульфонолом или спиртом (изопропиловым и др.).В качестве ПАВ используют водораст воримые анионные ПАВ, например сульфонол или НЧК, а также неионогенные ПАВ марки неонол или продукты, их содержащие, например, марки СНО или СНПХ, содержащие 30 - 70 онеонола, 35В качестве газообразователей используют нитрит натрия или хлористый амман ий, а в качестве инйциатора газообраэования при температуре пласта ниже 60 С - соляную кислоту, При добавле нии НС 1 газообразователи начинают взаимодействовать между собой с выделением газообразного азота.В отличие от известного газонаполненного состава введение соляной кислоты в 45 данный состав позволяет получать газ-азот при температуре пласта ниже 60 С, а введейие поверхностно-активного вещества - повысить прочность и пеноустойчивость состава за счет образования на границе раэ дела газ-жидкость геллирован ного поверхностно-активного сшитого полиакриламида, прочно удерживающего пузырьки азота в водной фазе. В отличие от известных составов, содержащих ПАВ в несвязанном 55 состоянии (1,3) и имеющих низкую прочность пены, в данном составе ПАВ находится в связанном состоянии за счет реакции его с хромсодержащим веществом и гидролиэованным полиакриламидом. В результате об где Г - предельная нагрузка наЯ - площадь поршня, м,гПеноустойчивость характеризуют временем устойчивости ее в сутках,Приготовленные составы и их прочностная характеристика приведены в таблице.Из приведенных результатов испытаний видно, что во всем интервале концентрации компонентов в данных газонаполненных составах прочность их выше, чем известных составов (ср, составы 2 с 23; 3, 6, 7, 14, 15, 19 - 22 с 24, 11 с 25; 17 пену, г; разуется поверхностно-активный полимер- содержащий гель, который, в отличие от известного поверхностно-активного полимерсодержащего геля (2), прочно удерживает газ, образующийся в нем иэ нитрита натрия и хлористого аммония, эа счет адсорбции на границе газ-жидкость высокомолекулярного поверхностно-активного сшитого полиакриламида. Из этого вновь образовавшегося вещества ПАВ не переходит в нефть и на поверхность породы, в отличие от известных составов, и в результате прочность гаэонаполненного геля увеличивается выше суммарной прочности гаэонаполненных гелей на основе полимера и сшивателя и полимера с ПАВ.Изобретение иллюстрируется следующими примерами.Данные составы готовят следующим образом. К рабочему раствору ПАА с содержанием карбоксильных групп 5-25 моль Ои концентрацией 0,1-1,0 небольшими порциями при температуре 20 С и при перемешйвэнии добавляют расчетное количество ПАВ (0,01 - 3,0;) - сульфанола, НЧК или неонолэ, затем добавляют газообразователи - нитрит натрия или хлористь 1 й аммоний, после чего дозируют заранее приготовленное количество хромсодержащих веществ (хромкалиевых квасцов - ХКК, отходь 1 хромовых квасцов - ОХК и бихромат калия - БХК) и соляной кислоты, Реакционную массу перемешивают в течение 3 ч.Прочность полученных гаэонаполненных композиций характеризуют предельной нагрузкой, которую определяют через 20 ч и 20 суток.В стакан, где образовалась композиция, на поверхность пены помещают пенопластовый поршень и нагружают его металлическими шайбами определенного веса до момента, при котором начиналось уменьшение объема пены, Эту предельную нагрузку (Р) на пену определяют в Паскалях (Па) по формуле:з1793044 6 и 18 с 27), Однако при содержании ПЛА составе ниже 0,21 % и хромсодержащего щества ниже 0,005 Огазонаполненный ль не образуется (ср. составы 2 с 1 и 10 с соответственно); при содержании ПАВ в нном составе ниже 0,05прочность ганаполненного состава несущественно отчается от прочности известного состава р, составы 5 и 3 с 24) и при содержании ористого аммония и нитрита натрия ниже 8 и 1,28 О , соответственно, прочность нного газонаполненного состава ниже вестного (ср. составы 13, 14 с 24), Таким разом за нижний предел содержания инедиентов в данном составе приняты для А - 0,2 %, хромсодержащего вещест - 0,005, ПА В - 0,05 О , хл ар исто го мония - 1,0 и нитрита натрия 1,28 Осоляной кислоты 0,1. За верхний прел содержания их в составе приняты для А - 1,0 О , т, к. исходная смесь с большим о содержанием имеет большую вязкость, я хромсодержащего вещества и ПАВ - 4 и 2,0 О , соответственно, т, к. выше ого содержания прочность пены не увеливается, а уменьшается (ср. составы 9 и 10, и 8), для хлористого аммония и нитрита трия - 7,0 и 8,96 %, соответственно, т. к.увеличением содержания их в составе очность его уменьшается (ср. составы 15 16), За верхний предел содержания соляв р ж а ч У и Щ д т с в в 9 д з л ( х 1 д и о г П в а и д П е д О, э ч 7 н с и и Формула изобретения Газонаполненный состав для.изоляции допритока в скважину, включающий гидлизбванный полиакриламид, хромсодерщее вещество, нитрит натрия, хлористый маний и воду, отлича ющийся тем, , с целью повышения прочности и пено- ойчивости состава за счет образования верхностно-активного полимерсодержаго геля на границе жидкость - гаэ, он полнительно содержит поверхностно-аквное вещество и соляную кислоту при сленой кислоты в данном составе принимаем 0,5 %, так как выше этой концентрации наблюдается интенсивное выделение газа- азота,Таким образом, прочность данного га эоэаполненного состава для изоляции водопритока в скважину с вышеуказанным содержанием компонентов в нем существенно выше суммарной прочности известных составов (ср, состав 2 с 23 и 28, состав 10 20 с 24 и 29),Технология применения данного состава в промысловых условиях проста. Предварительно приготовленный состав эакачивают в призабойную зону пласта на гнетательной или добывающей скважины до.снижения приемистости в 1,5 - 2,0 раза или повышения давления. закачки на 10-30 %, дают выдержку на образование газонаполненного геля (16 - 48 ч) и пускают скважину в 20 эксплуатацию. Использование данного состава позволит повысить качество изоляционных работ по ограничению водопритока в нефтяные 25 скважины, Состав может быть применен длярегулирования разработки месторождений при заводнении, что приводит к увеличению добычи нефти с одновременным уменьше-.нием добываемой воды на каждую скважи но-операцию,дующем соотношении ингредиентов, мас.Огидролиэова нныйполиакриламид - 0,2-1,0;хромсодержащеевещество - 0.005-0,04;нитрит натрия - 1,28-8,96;хлористый аммоний - 1 - 7;поверхностноактивное вещество - 0,05-2,0;соляная кислота - 0,1-0,5;вода - . остальное.1 1 1 1 Ю 1 1 е (4 Ъ 4 вт (Г( Ъ Щ ОЪ (е тт (4 ат (елт (тат Овт Итт Итт 3 1 1 1 т- (Ч 4:Ч (Ч М (Ч -4 (Ч тщО О О О О О ОО О О а а а л л а а а а а О О О О О О О О О О 31 1