RU2182645C1

RU2182645C1 - Gel-forming composition for insulation of water influx to well

Info

Publication number: RU2182645C1
Application number: RU2001114391A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Поддубный; В.А. Кан; А.Я. Соркин; В.Е. Ступоченко; А.Г. Дябин; Г.И. Парфенова; Ю.М. Смирнов
Original assignee: Поддубный Юрий Анатольевич; Кан Владимир Александрович; Соркин Александр Яковлевич; Ступоченко Владимир Евгеньевич; Дябин Александр Геннадьевич; Парфенова Галина Ивановна; Смирнов Юрий Михайлович
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-05-20

Abstract

FIELD: oil industry. SUBSTANCE: invention deals with gel-forming compositions for insulation of water influx to oil and gas production wells. Said gel-forming composition includes reagent Cometa, gel former (chromium acetate ) and water. It additionally includes non-ionogenic surface active substance. Composition has following proportion of components, mas.%: reagent Cometa, 7.0-8.0; chromium acetate, 0.077-0.110; non-ionogenic surface active substance, 1.0-2.0; water, the balance. EFFECT: raised efficiency of insulation thanks to increase of thermal resistance of forming gel in time. 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к гелеобразующим составам для изоляции 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 gel-forming compositions for isolating 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 реагент Комета, гелеобразователь - водорастворимую алифатическую эпоксидную смолу и воду [1]. Known gel-forming composition for limiting water inflows into a well containing Comet reagent, gel-forming agent - water-soluble aliphatic epoxy resin 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 гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину, содержащий реагент Комета, гелеобразователь - ацетат хрома и воду [2]. Closest to the invention in technical essence is a gelling composition for isolating water inflows into a well containing a Comet reagent, a gelling agent - chromium acetate and water [2].

Недостатком известного состава является низкая термостойкость образующегося геля во времени при взаимодействии его с маломинерализованной 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 thermal stability of the resulting gel over time when it interacts with low-saline 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 изоляции водопритоков в скважину за счет повышения термостойкости образующегося геля во времени при взаимодействии его с маломинерализованной пластовой водой и увеличения длительности эффекта изоляции. The proposed invention solves the problem of increasing the efficiency of isolation of water inflows into the well by increasing the heat resistance of the resulting gel over time when it interacts with low-saline formation water and increasing the duration of the insulation effect.

Задача решается тем, что гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину, включающий реагент Комета, гелеобразователь и воду, дополнительно содержит неионогенное ПАВ при следующем соотношении компонентов, масс. %:
Реагент Комета - 7,0-8,0
Ацетат хрома - 0,077-0,110
Неионогенное ПАВ - 1,0-2,0
Вода - Остальное
Признаками изобретения "Гелеобразующий состав для изоляции водопритоков в скважину" являются:
1. Реагент Комета.The problem is solved in that the gelling composition for isolating water inflows into the well, including the Comet reagent, gelling agent and water, additionally contains a nonionic surfactant in the following ratio of components, mass. %:
Reagent Comet - 7.0-8.0
Chromium Acetate - 0.077-0.110
Nonionic surfactant - 1.0-2.0
Water - Else
The features of the invention "Gel-forming composition for isolating water inflows into the well" are:
1. Reagent Comet.

2. Гелеобразователь - ацетат хрома. 2. The gelling agent is chromium acetate.

3. Вода. 3. Water.

4. Добавка. 4. Additive.

5. В качестве добавки состав содержит неионогенное ПАВ. 5. As an additive, the composition contains a nonionic surfactant.

6. Соотношение компонентов в составе, масс.%:
Реагент Комета - 7,0-8,0
Ацетат хрома - 0,077-0,110
Неионогенное ПАВ - 1,0-2,0
Вода - Остальное
Признаки 1-3 являются общими с прототипом, признаки 4-6 являются существенными отличительными признаками изобретения.6. The ratio of components in the composition, wt.%:
Reagent Comet - 7.0-8.0
Chromium Acetate - 0.077-0.110
Nonionic surfactant - 1.0-2.0
Water - Else
Signs 1-3 are common with the prototype, signs 4-6 are the salient features of the invention.

Сущность изобретения
Для изоляции водопритоков в нефтяных и газодобывающих скважинах используют известные гелеобразующие составы, имеющие низкую термостойкость образующегося геля во времени при взаимодействии его с маломинерализованной пластовой водой.SUMMARY OF THE INVENTION
To isolate water inflows in oil and gas producing wells, known gel-forming compositions are used that have low heat resistance of the resulting gel in time when it interacts with low-saline 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 изоляции водопритоков в скважину известный состав, включающий реагент Комета, гелеобразователь - ацетат хрома и воду, дополнительно содержит неионогенное ПАВ при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Реагент Комета - 7,0-8,0
Ацетат хрома - 0,077-0,110
Неионогенное ПАВ - 1,0-2,0
Вода - Остальное
Это приводит к повышению термостойкости образующегося геля во времени при взаимодействии с маломинерализованной пластовой водой и увеличению длительности эффекта изоляции.To increase the efficiency of isolation of water inflows into the well, a known composition, including Comet reagent, gelling agent - chromium acetate and water, additionally contains a nonionic surfactant in the following ratio of components, wt.%:
Reagent Comet - 7.0-8.0
Chromium Acetate - 0.077-0.110
Nonionic surfactant - 1.0-2.0
Water - Else
This leads to an increase in the thermal stability of the resulting gel over time when interacting with low-saline formation water and an increase in the duration of the insulation effect.

Техническая характеристика используемых реагентов
1. Реагент Комета (ТУ 2458-019-25690359-99) представляет собой сополимер метакриловой кислоты и натриевой соли метакриловой кислоты, полученный методом растворной сополимеризации.Technical characteristics of the reagents used
1. The comet reagent (TU 2458-019-25690359-99) is a copolymer of methacrylic acid and methacrylic acid sodium salt, obtained by solution copolymerization.

2. Ацетат хрома (ТУ 6-00204197-263-97 с изм. 1) представляет собой маловязкий 11%-ный водный раствор темно-зеленого цвета. 2. Chromium acetate (TU 6-00204197-263-97 with amendment 1) is a low-viscosity 11% aqueous solution of dark green color.

3. Неионогенное ПАВ - используются широко известные поверхностно-активные вещества: неонол (ТУ 38-103625-87), Синтамид-5 (ТУ 6-02-640-91), ОП-10 (ГОСТ 8433-81) и др. 3. Nonionic surfactant - widely known surfactants are used: neonol (TU 38-103625-87), Sintamid-5 (TU 6-02-640-91), OP-10 (GOST 8433-81), etc.

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.

Примеры конкретных составов
Пример 1. Готовится 6%-ный раствор реагента Комета. Затем в полученном растворе последовательно растворяют расчетное количество неионогенного ПАВ (неонол) и ацетата хрома. Полученный состав термостатируется при 70^oС, время гелеобразования определяется визуально. Как видно из таблицы, при данном соотношении компонентов время гелеобразования данного состава составляет 170 мин. Навеску схватившегося геля помещают в лабораторный стакан, заливают маломинерализованной пластовой водой (плотность - 1,014 г/см³; минерализация - 23,75 г/л), соответствующей пластовой воде, характерной для многих месторождений Западной Сибири, и ставят в термостат при 70^oС. Через 60 сут пластовая вода сливается, и взвешивается навеска геля. Определяется процентное соотношение массы навески к первоначальной массе по формуле:

где m - масса навески геля через 60 сут, г; m₀ - начальная масса навески геля, г.Examples of specific formulations
Example 1. Preparing a 6% solution of the comet reagent. Then, the calculated amount of nonionic surfactant (neonol) and chromium acetate are successively dissolved in the resulting solution. The resulting composition is thermostated at 70 ^o C, the gelation time is determined visually. As can be seen from the table, for a given ratio of components, the gelation time of this composition is 170 minutes. A portion of the set gel is placed in a beaker, filled with low-saline formation water (density 1.014 g / cm ³ ; mineralization 23.75 g / l), the corresponding formation water typical of many deposits in Western Siberia, and placed in a thermostat at 70 ^o С After 60 days, produced water is drained, and a portion of the gel 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 данных соотношениях компонентов состава масса получаемого геля через 60 сут при 70^oС увеличивается, то есть он набухает (увеличивается в объеме) в маломинерализованной пластовой воде, но не превышает данные по прототипу.The table shows that with these ratios of components of the composition, the mass of the gel obtained after 60 days at 70 ^o C increases, that is, it swells (increases in volume) in low-saline formation water, but does not exceed the data on the prototype.

Примеры 2-4 аналогичны примеру 1, только берутся соответственно 7%-ный, 8%-ный и 9%-ный растворы реагента Комета, а также различные ПАВ (неонол, ОП-10 и Синтамид-5 соответственно). Как видно из таблицы, при данных соотношениях компонентов состава масса получаемого геля через 60 сут при 70^oС увеличивается, то есть он набухает (увеличивается в объеме) в пластовой воде, что приводит к повышению эффекта изоляции по сравнению с прототипом.Examples 2-4 are similar to example 1, only 7%, 8% and 9% solutions of the Comet reagent, as well as various surfactants (neonol, OP-10 and Sintamide-5, respectively) are taken. As can be seen from the table, with these ratios of components of the composition, the mass of the gel obtained after 60 days at 70 ^o C increases, that is, it swells (increases in volume) in the formation water, which leads to an increase in the insulation effect compared to the prototype.

Примеры 5-9 аналогичны примеру 3, при различных соотношениях ацетата хрома и ПАВ (в примерах 5-6 использовался неонол, 7 - ОП-10, 8-9 - Синтамид-5). Время гелеобразования при 70^oС и термостойкость (устойчивость геля в маломинерализованной пластовой воде при 70^oС через 60 сут) составов приведены в таблице.Examples 5-9 are similar to example 3, with different ratios of chromium acetate and surfactant (in examples 5-6, neonol was used, 7 - OP-10, 8-9 - Syntamide-5). The gelation time at 70 ^o C and heat resistance (gel stability in low-saline formation water at 70 ^o C after 60 days) of the compositions are shown in the table.

Пример 10 (прототип). Готовится 8%-ный раствор реагента Комета. Затем в полученный раствор добавляют расчетное количество ацетата хрома. Полученный состав термостатируют при 70^oС, время гелеобразования при этом составляет 75 мин. Через 60 сут контактирования с маломинерализованной пластовой водой при 70^oС навеска полученного геля набухает на 360% от своей первоначальной массы (см. таблицу).Example 10 (prototype). An 8% solution of the Comet reagent is being prepared. Then, the calculated amount of chromium acetate is added to the resulting solution. The resulting composition is thermostated at 70 ^o C, the gelation time is 75 minutes After 60 days of contacting with low-saline formation water at 70 ^° C, the weighed gel sample swells 360% of its initial mass (see table).

Как видно из таблицы, состав 1 не превосходит прототип по эффективности водоизоляции. Составы 4, 7 имеют слишком малое время гелеобразования, поэтому практическое их использование затруднительно и даже опасно, ввиду возможности получения прихвата подземного оборудования при проведении работ на скважине. Состав 6 обладает более низкой термостойкостью образовавшегося геля по сравнению с прототипом. Увеличение содержания ПАВ в составе свыше 2,0% не приводит к существенному повышению положительного результата (состав 9). As can be seen from the table, composition 1 does not exceed the prototype in terms of the effectiveness of waterproofing. Compositions 4, 7 have too short a gelation time, therefore, their practical use is difficult and even dangerous, due to the possibility of obtaining seizure of underground equipment during work on the well. Composition 6 has a lower heat resistance of the resulting gel in comparison with the prototype. An increase in the content of surfactants in the composition of more than 2.0% does not lead to a significant increase in the positive result (composition 9).

Из таблицы следует, что составы 2-3, 5, 8 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 маломинерализованной пластовой водой по сравнению с прототипом. Таким образом, пределы концентраций в заявляемом составе составляют: реагент Комета - 7,0-8,0%; ацетат хрома - 0,077-0,110%; неионогенный ПАВ - 1-2%; вода - остальное. From the table it follows that compositions 2-3, 5, 8 have sufficient gelation time (i.e., such that the composition remains fluid so that it can be pumped into the formation before gelation begins) and a higher temperature resistance of the gel formed in time during interaction it with low saline produced water compared to the prototype. Thus, the concentration limits in the claimed composition are: reagent Comet - 7.0-8.0%; chromium acetate - 0.077-0.110%; nonionic surfactant - 1-2%; water is the rest.

Наличие большего количества тампонирующего материала в заявляемом техническом решении по сравнению с прототипом через 60 сут постоянного воздействия на гели, маломинерализованной пластовой водой и температурой 70^oС 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 gels, low-mineralized formation water and a temperature of 70 ^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 изоляции водопритоков в скважину за счет создания более надежной и долговременной блокады на путях продвижения маломинерализованной пластовой воды. The use of the claimed invention will improve the efficiency of work on the isolation of water inflows into the well by creating a more reliable and long-term blockade on ways to promote low-saline formation water.

Источники информации
1. Патент РФ 1176063, МКИ Е 21 В 33/138, 1983.Sources of information
1. RF patent 1176063, MKI E 21 V 33/138, 1983.

2. Патент РФ 2071555, МКИ Е 21 В 43/22, 33/138, 1997, (прототип). 2. RF patent 2071555, MKI E 21 43/22, 33/138, 1997, (prototype).

Claims

A gelling composition for isolating water inflows into a well containing a Comet reagent, a gelling agent — chromium acetate and water, characterized in that it additionally contains a nonionic surfactant in the following ratio, wt. %:
Reagent Comet - 7.0-8.0
Chromium Acetate - 0.077-0.110
Nonionic surfactant 1.0-2.0
Water - Else