RU2148149C1

RU2148149C1 - Compound for restricting water inflow to well

Info

Publication number: RU2148149C1
Application number: RU98120569A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Поддубный; И.А. Сидоров; В.А. Кан; А.Г. Дябин; А.Я. Соркин; В.Е. Ступоченко; Г.И. Парфенова
Priority date: 1998-11-16
Filing date: 1998-11-16
Publication date: 2000-04-27

Abstract

FIELD: oil production industry. SUBSTANCE: compound can be used for limiting water inflow to oil and gas producing wells and also for regulating injectivity profiles in injection wells. Compound has following components in following proportion, mas.%: polyacrylamide, 0.2-0.8; potassium bichromate, 0.02-0.01; 45-55-% water solution of chlorous metallilhexamethylenetetramine (bactericide), 2-10; water, the balance. Application of aforesaid compound enhances efficiency of limiting water inflow due to higher thermal stability of created gel at its interaction with brine water and due to prolonging isolation period. EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для ограничения водопритоков в нефтяные и газодобывающие скважины, а также может быть использовано для регулирования профилей приемистости в нагнетательных скважинах. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to compositions for limiting water inflows into oil and gas wells, and can also be used to control injectivity profiles in injection wells.

Известен гелеобразующий состав для ограничения водопритоков в скважину, содержащий полиакриламид (ПАА), конденсированную хромсодержащую сульфит-спиртовую барду, поверхностно-активное вещество и воду [1]. Known gel-forming composition for limiting water inflows into a well containing polyacrylamide (PAA), condensed chromium-containing sulfite-alcohol vinasse vinasse, surfactant and water [1].

Недостатком состава является его небольшая термостойкость во времени при взаимодействии с пластовой водой. The disadvantage of the composition is its small heat resistance in time when interacting with formation water.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является состав для ограничения водопритоков в скважину, содержащий полиакриламид, калия бихромат, добавку КССБ-2 и воду [2]. Closest to the invention in technical essence is a composition for limiting water inflows into a well containing polyacrylamide, potassium dichromate, KSSB-2 additive and water [2].

Недостатком известного состава является низкая термостойкость образующегося геля во времени при взаимодействии его с пластовой водой, что приводит к уменьшению объема тампонирующей массы и, как следствие, к снижению длительности эффекта изоляции в результате прорыва воды к забою добывающих скважин. A disadvantage of the known composition is the low temperature resistance of the resulting gel in time when it interacts with formation water, which leads to a decrease in the volume of the plugging mass and, as a result, to a decrease in the duration of the insulation effect as a result of water breakthrough to the bottom of production wells.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности ограничения водопритоков за счет повышения термостойкости образующегося геля во времени при взаимодействии его с пластовой водой и увеличения длительности эффекта изоляции. The proposed invention solves the problem of increasing the efficiency of limiting water inflows by increasing the heat resistance of the resulting gel over time when it interacts with formation water and increasing the duration of the insulation effect.

Задача решается тем, что состав для ограничения водопритоков в скважину, включающий полиакриламид, калия бихромат, добавку и воду, в качестве добавки содержит 45-55%-ный водный раствор хлористого металлилгексаметилентетрамина при следующем соотношении компонентов, масс. %:
Полиакриламид - 0,2-0,8
Калия бихромат - 0,025-1,0
45-55%-ный Водный раствор хлористого металлилгексаметилентетрамина - 2-10
Вода - Остальное
Признаками изобретения "Состав для ограничения водопритоков в скважину" являются:
1. Полиакриламид.The problem is solved in that the composition for limiting water inflows into the well, including polyacrylamide, potassium dichromate, additive and water, contains 45-55% aqueous solution of metal-hexamethylene tetramine chloride as an additive in the following ratio of components, mass. %:
Polyacrylamide - 0.2-0.8
Potassium Dichromate - 0.025-1.0
45-55% Aqueous solution of metallhexamethylene tetramine chloride - 2-10
Water - Else
The features of the invention "Composition to limit water inflows into the well" are:
1. Polyacrylamide.

2. Калия бихромат. 2. Potassium dichromate.

3. Добавка. 3. Additive.

4. Вода. 4. Water.

5. В качестве добавки состав содержит 45-55%-ный водный раствор хлористого металлилгексаметилентетрамина. 5. As an additive, the composition contains a 45-55% aqueous solution of methylhexamethylene tetramine chloride.

6. Соотношение компонентов в составе, мас.%:
Полиакриламид - 0,2-0,8
Калия бихромат - 0,025-1,0
45-55%-ный Водный раствор хлористого металлилгексаметилентетрамина - 2-10
Вода - Остальное
Признаки 1-4 являются общими с прототипом, признаки 5, 6 являются существенными отличительными признаками изобретения.6. The ratio of components in the composition, wt.%:
Polyacrylamide - 0.2-0.8
Potassium Dichromate - 0.025-1.0
45-55% Aqueous solution of metallhexamethylene tetramine chloride - 2-10
Water - Else
Signs 1-4 are common with the prototype, signs 5, 6 are the essential distinguishing features of the invention.

При работе в нефтяных и газодобывающих скважинах используют известные составы для ограничения водопритоков в скважину, имеющие низкую термостойкость образующегося геля во времени при взаимодействии его с пластовой водой. When working in oil and gas wells, well-known compositions are used to limit water inflows into the well, which have low heat resistance of the resulting gel over time when it interacts with formation water.

В итоге уменьшается объем тампонирующей массы (геля) и снижается длительность эффекта изоляции в результате прорыва воды к забою скважин. As a result, the volume of the plugging mass (gel) decreases and the duration of the isolation effect as a result of water breakthrough to the bottom of the wells decreases.

Для повышения эффективности ограничения водопритоков известный состав, включающий полиакриламид, калия бихромат, добавку КССБ-2 и воду, в качестве добавки содержит 45-55%-ный водный раствор хлористого металлилгексаметилентетрамина (бактерицид ЛПЭ-11) при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Полиакриламид - 0,2-0,8
Калия бихромат - 0,025-1,0
Бактерицид ЛПЭ-11 - 2-10
Вода - Остальное
Это приводит к повышению термостойкости образующегося геля во времени при взаимодействии с пластовой водой и увеличению длительности эффекта изоляции.To increase the efficiency of water inflow control, the known composition, including polyacrylamide, potassium dichromate, KSSB-2 additive and water, contains 45-55% aqueous solution of metallhexamethylene tetramine chloride (LET-11 bactericide) as an additive in the following ratio of components, wt. %:
Polyacrylamide - 0.2-0.8
Potassium Dichromate - 0.025-1.0
Bactericide LPE-11 - 2-10
Water - Else
This leads to an increase in the thermal stability of the resulting gel over time when interacting with formation water and an increase in the duration of the insulation effect.

Техническая характеристика используемых реагентов
1. Полиакриламид.Technical characteristics of the reagents used
1. Polyacrylamide.

В составе используется импортный полиакриламид - порошок белого цвета с содержанием полиакриламида более 90% (например, DKS-ORP-F-40NT). The composition uses imported polyacrylamide - a white powder with a polyacrylamide content of more than 90% (for example, DKS-ORP-F-40NT).

2. Калия бихромат технический (ГОСТ 2652-78) представляет собой неслеживающиеся кристаллы оранжево-красного цвета. 2. Potassium technical dichromate (GOST 2652-78) is an orange-red non-tracking crystals.

3. Бактерицид ЛПЭ-11 (ТУ 6-01-03-56-83) представляет собой 45-55%-ный водный раствор хлористого металлилгексаметилентетрамина, хорошо растворим в воде. 3. The bactericide LPE-11 (TU 6-01-03-56-83) is a 45-55% aqueous solution of metallhexamethylene tetramine chloride, it is soluble in water.

Для выявления оптимальных соотношений компонентов были проведены опыты с конкретными составами, результаты которых приведены в таблице. To identify the optimal component ratios, experiments were conducted with specific compositions, the results of which are shown in the table.

Пример 1. 0,1 г ПАА растворяют в 99,9 г воды, получают 0,1%-ный раствор полимера. Затем в полученном растворе последовательно растворяют 0,033 г бихромата калия и 5 г ЛПЭ-11. Полученный состав термостатируется при 60^oC, время гелеобразования определяется визуально. Как видно из таблицы, при данном соотношении компонентов гелеобразования состава не происходит.Example 1. 0.1 g of PAA is dissolved in 99.9 g of water to obtain a 0.1% polymer solution. Then, 0.033 g of potassium dichromate and 5 g of LET-11 are successively dissolved in the resulting solution. The resulting composition is thermostated at 60 ^o C, the gelation time is determined visually. As can be seen from the table, with this ratio of the components of the gelation of the composition does not occur.

Пример 2. 0,2 г ПАА растворяют в 99,8 г воды, получают 0,2%-ный раствор полимера. Затем в полученном растворе последовательно растворяют 0,033 г бихромата калия и 5 г ЛПЭ-11. Полученный состав термостатируется при 60^oC. Время гелеобразования данного состава составляет 265 минут. Навеску схватившегося геля помещают в лабораторный стакан, заливают пластовой водой (плотность - 1,104 г/см³; минерализация - 151,2 г/л) и ставят в термостат при 60^oC. Через 60 суток пластовая вода сливается, и взвешивается навеска геля. Определяется процентное соотношение массы навески к первоначальной массе по формуле

где m - масса навески геля через 60 суток, г; m₀ - начальная масса навески геля, г.Example 2. 0.2 g of PAA is dissolved in 99.8 g of water, get a 0.2% solution of the polymer. Then, 0.033 g of potassium dichromate and 5 g of LET-11 are successively dissolved in the resulting solution. The resulting composition is thermostated at 60 ^o C. The gelation time of this composition is 265 minutes. A portion of the set gel is placed in a beaker, filled with formation water (density - 1.104 g / cm ³ ; mineralization - 151.2 g / l) and placed in a thermostat at 60 ^o C. After 60 days, the produced water is drained and the gel portion is weighed. The percentage ratio of the mass of the sample to the initial mass is determined by the formula

where m is the mass of the gel sample after 60 days, g; m ₀ - the initial mass of the gel, g

Из таблицы видно, что при данном соотношении компонентов состав теряет через 60 суток 50% своей массы, т.е. дает усадку (уменьшается в объеме) в пластовой воде. The table shows that, for a given ratio of components, the composition loses 50% of its mass after 60 days, i.e. shrinks (decreases in volume) in produced water.

Примеры 3-5, аналогичны примеру 2, только берутся соответственно 0,5%-ный, 0,8%-ный и 1%-ный растворы ПАА. Как видно из таблицы, при данных соотношениях компонентов состава масса получаемого геля через 60 суток при 60^oC увеличивается, то есть он набухает (увеличивается в объеме) в пластовой воде, что приводит к повышению эффекта изоляции.Examples 3-5, similar to example 2, only 0.5%, 0.8% and 1% PAA solutions are respectively taken. As can be seen from the table, with these ratios of the components of the composition, the mass of the obtained gel after 60 days at 60 ^o C increases, that is, it swells (increases in volume) in the formation water, which leads to an increase in the insulation effect.

Примеры 6-13, аналогичны примеру 3, при различных соотношениях бихромата калия и ЛПЭ-11. Время гелеобразования при 60^oC и термостойкость (устойчивость геля в пластовой воде при 60^oC через 60 суток) состава приведены в таблице.Examples 6-13, similar to example 3, with different ratios of potassium dichromate and LET-11. The gelation time at 60 ^o C and heat resistance (gel stability in produced water at 60 ^o C after 60 days) of the composition are shown in the table.

Пример 14 (прототип). 0,5 г ПАА растворяют в 99,5 г воды, получают 0,5%-ный раствор полимера. Затем в полученном растворе последовательно растворяют 0,4 г бихромата калия и 0,5 г КССБ-2. Полученный состав термостатируют при 60^oC, время гелеобразования при этом составляет 45 минут. Через 60 суток при 60^oC навеска полученного геля теряет 80% своей первоначальной массы (см. таблицу).Example 14 (prototype). 0.5 g of PAA is dissolved in 99.5 g of water, a 0.5% polymer solution is obtained. Then, 0.4 g of potassium dichromate and 0.5 g of KSSB-2 are successively dissolved in the resulting solution. The resulting composition is thermostated at 60 ^o C, the gelation time is 45 minutes. After 60 days at 60 ^o C, a portion of the obtained gel loses 80% of its original mass (see table).

Как видно из таблицы, состав N 1 не схватывается. Составы NN 5, 9, 13 имеют слишком малое время гелеобразования, поэтому практическое их использование затруднительно и даже опасно, ввиду возможности получения прихвата подземного оборудования. As can be seen from the table, the composition of N 1 does not set. Compositions NN 5, 9, 13 have too short a gelation time, therefore, their practical use is difficult and even dangerous, due to the possibility of getting stuck underground equipment.

Составы NN 6, 10 обладают более низкой термостойкостью образовавшегося геля по сравнению с прототипом. Compositions NN 6, 10 have a lower heat resistance of the gel formed in comparison with the prototype.

Из таблицы следует, что составы NN 2-4, 7-8, 11-12 обладают достаточным временем гелеобразования (т.е. таким, при котором состав остается текучим, чтобы успеть закачать его в пласт до начала гелеобразования) и более высокой термостойкостью образовавшегося геля во времени при взаимодействии его с пластовой водой по сравнению с прототипом. Таким образом, пределы концентраций в заявляемом составе составляют: полиакриламида - 0,2-0,8%; калия бихромата - 0,025-1,0%; 45-55%-ного водного раствора хлористого металлилгексаметилентетрамина - 2-10%; воды - остальное. Оптимальным составом является состав N 3. From the table it follows that the compositions NN 2-4, 7-8, 11-12 have sufficient gelation time (i.e., such that the composition remains fluid to have time to pump it into the formation before gelation begins) and higher heat resistance of the resulting gel in time when it interacts with produced water in comparison with the prototype. Thus, the concentration limits in the inventive composition are: polyacrylamide - 0.2-0.8%; potassium dichromate - 0.025-1.0%; 45-55% aqueous solution of methylhexamethylene tetramine chloride - 2-10%; water - the rest. The optimal composition is composition N 3.

Наличие большего количества тампонирующего материала в заявляемом техническом решении по сравнению с прототипом через 60 суток постоянного воздействия на гели пластовой водой и температурой 60^oC позволяет сделать вывод о том, что длительность эффекта изоляции предлагаемым составом будет соответственно выше, чем прототипом.The presence of a greater amount of plugging material in the claimed technical solution compared to the prototype after 60 days of constant exposure to the gels with produced water and a temperature of 60 ^o C allows us to conclude that the duration of the insulation effect of the proposed composition will be correspondingly higher than the prototype.

Использование заявляемого изобретения позволит повысить эффективность работ по ограничению водопритоков за счет создания более надежной и долговременной блокады на путях продвижения воды, кроме того, мало восприимчивой и к воздействию сульфатвосстанавливающих бактерий. Using the claimed invention will improve the efficiency of work to limit water inflows by creating a more reliable and long-term blockade on the paths of water promotion, in addition, it is not very susceptible to the effects of sulfate-reducing bacteria.

Источники информации:
1. Патент РФ N 1559114, E 21 В 33/138, 1987.Sources of information:
1. RF patent N 1559114, E 21 B 33/138, 1987.

2. Усов С.В., Гень О.П., Рябоконь С.А. и др. Выравнивание профиля приемистости в нагнетательных и ограничение водопритоков в добывающих скважинах гелеобразующими составами. Нефтяное хозяйство 1991, N 7, с. 41- 43. 2. Usov S.V., Gen. O.P., Ryabokon S.A. et al. Alignment of the injection profile in injection and limitation of water inflow in producing wells by gel-forming compounds. Oil industry 1991, N 7, p. 41-43.

Claims

Composition for limiting water inflows into the well, including polyacrylamide, potassium dichromate, additive and water, characterized in that as an additive it contains a 45 - 55% aqueous solution of methylhexamethylene tetramine chloride in the following ratio, wt.%:
Polyacrylamide - 0.2 - 0.8
Potassium Dichromate - 0.025 - 1.0
45 - 55% Aqueous solution of metallhexamethylene tetramine chloride - 2 - 10
Voad - Rest