RU2327853C1 - Gas releasing foaming composition for initial exposing of productive formation and well development - Google Patents
Gas releasing foaming composition for initial exposing of productive formation and well development Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327853C1 RU2327853C1 RU2006130618/03A RU2006130618A RU2327853C1 RU 2327853 C1 RU2327853 C1 RU 2327853C1 RU 2006130618/03 A RU2006130618/03 A RU 2006130618/03A RU 2006130618 A RU2006130618 A RU 2006130618A RU 2327853 C1 RU2327853 C1 RU 2327853C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- foam
- composition
- foaming agent
- carboxymethyl cellulose
- Prior art date
Links
Landscapes
- Detergent Compositions (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к газовыделяющим пенообразующим системам, применяемым для первичного вскрытия продуктивных пластов с аномально низкими пластовыми давлениями (АНПД), для вызова притока, восстановления и сохранения коллекторских свойств продуктивных пластов при освоении и капитальном ремонте скважин, а также для повышения приемистости скважин.The invention relates to the oil industry, and in particular to gas-generating foam-forming systems used for the initial opening of reservoirs with abnormally low reservoir pressures (ANPD), to cause the inflow, restoration and conservation of reservoir properties of reservoirs during development and overhaul of wells, and also to increase injectivity of wells.
Известен пенообразующий состав, содержащий, мас.%: хлорид аммония - 19,4, нитрит натрия - 23,6, сульфонол НП-3 - 2,1, органическую кислоту - 0,029 и воду [1].Known foaming composition containing, wt.%: Ammonium chloride - 19.4, sodium nitrite - 23.6, sulfonol NP-3 - 2.1, organic acid - 0.029 and water [1].
Недостатком известного раствора является сложность проведения реакции газообразования. Даже в случае инициирования реакции газообразования органическая кислота может не полностью вступить в реакцию в растворе, создавая кислую среду, благоприятную для коррозии оборудования.A disadvantage of the known solution is the difficulty of carrying out the gasification reaction. Even if a gassing reaction is initiated, the organic acid may not fully react in solution, creating an acidic environment that is favorable for equipment corrosion.
Известен также пенообразующий состав для освоения скважин, содержащий, мас.%: мочевину - 0-12,8, нитрит щелочного или щелочноземельного металла - 12,1-58,7, глинокислоту - 0,2-24,3, хлорид аммония - 0-41,0, КМЦ или ПАА - 0,1-1,5, ПАВ - 0,1-1,5 и воду [2].Also known foaming composition for well development, containing, wt.%: Urea - 0-12.8, nitrite of an alkali or alkaline earth metal - 12.1-58.7, clay acid - 0.2-24.3, ammonium chloride - 0 -41.0, CMC or PAA - 0.1-1.5, surfactants - 0.1-1.5 and water [2].
Недостатками известного состава являются невысокие значения реологических параметров и то, что низкие плотности растворов достигаются лишь при очень высоких значениях кратности пены.The disadvantages of the known composition are the low values of the rheological parameters and the fact that low density solutions are achieved only at very high values of the multiplicity of the foam.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности, составу и достигаемому эффекту является пенообразующий состав, включающий пресную воду, пенообразователь, стабилизатор пены - модифицированный крахмал и сульфацелл, затравку - мел технический и дополнительно - алюмохлорид и кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас.%: пенообразователь - 0,8-1,8, крахмал модифицированный - 5,0-7,0, сульфацелл - 0,18-0,3, мел технический - 3,0-4,0, алюмохлорид - 1,1-1,4, сода кальцинированная - 0,6-0,8, пресная вода - остальное [3].The closest to the claimed technical essence, composition and the achieved effect is a foaming composition, including fresh water, a foaming agent, a foam stabilizer - modified starch and sulfacell, seed - technical chalk and additionally - aluminum chloride and soda ash in the following ratio, wt.%: foaming agent - 0.8-1.8, modified starch - 5.0-7.0, sulfacell - 0.18-0.3, technical chalk - 3.0-4.0, aluminum chloride - 1.1-1, 4, soda ash - 0.6-0.8, fresh water - the rest [3].
Снижение плотности этого состава достигается в основном за счет воздухововлечения и аэрации и частично за счет химической реакции между мелом и алюмохлоридом с выделением углекислого газа.A decrease in the density of this composition is achieved mainly due to air entrainment and aeration and partly due to a chemical reaction between chalk and aluminum chloride with the release of carbon dioxide.
Недостатками этого состава являются невысокие значения реологических параметров, сложность приготовления состава определенной плотности и регулирования этого показателя, поскольку объем вовлекаемого воздуха при аэрации сложно контролировать. Кроме того, эту пеновоздушную смесь сложно закачивать в скважину насосным агрегатом. Эти недостатки снижают технологические возможности применения этого состава при вскрытии продуктивных пластов бурением и освоении скважины.The disadvantages of this composition are the low values of the rheological parameters, the complexity of preparing a composition of a certain density and regulation of this indicator, since the amount of entrained air during aeration is difficult to control. In addition, this foam-air mixture is difficult to pump into the well by a pumping unit. These shortcomings reduce the technological capabilities of the use of this composition when opening productive formations by drilling and well development.
Целью изобретения является создание газовыделяющего пенообразующего состава низкой плотности с высокими структурно-механическими свойствами.The aim of the invention is the creation of a gas-generating foam-forming composition of low density with high structural and mechanical properties.
Для достижения поставленной цели заявляемый газовыделяющий пенообразующий состав, содержащий воду, пенообразователь, стабилизатор пены и газообразующие компоненты, в качестве стабилизатора пены содержит карбоксиметилцеллюлозу и ксантановую смолу, а в качестве газообразующих компонентов карбонат или гидрокарбонат натрия и сульфаминовую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:To achieve this goal, the inventive gas-generating foaming composition containing water, a foaming agent, a foam stabilizer and gas-forming components, contains carboxymethyl cellulose and xanthan gum as a foam stabilizer, and sodium carbonate or hydrogen carbonate and sulfamic acid as gas-forming components in the following ratio of components, wt.%% :
Пенообразователь - 0,2-0,5Frother - 0.2-0.5
Ксантановая смола - 0,3-0,5Xanthan gum - 0.3-0.5
Карбоксиметилцеллюлоза - 0,7-0,9Carboxymethyl cellulose - 0.7-0.9
Карбонат илиCarbonate or
гидрокарбонат натрия - 0,38-1,60sodium bicarbonate - 0.38-1.60
Сульфаминовая кислота - 0,68-3,00Sulfamic acid - 0.68-3.00
Пресная вода - ОстальноеFresh Water - Else
Сравнительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый газовыделяемый пенообразующий состав отличается от известного тем, что в качестве стабилизатора пены содержит карбоксиметилцеллюлозу и ксантановую смолу, а в качестве газообразующих компонентов карбонат или гидрокарбонат натрия и сульфаминовую кислоту. Поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».A comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive gas-emitting foaming composition differs from the known one in that it contains carboxymethyl cellulose and xanthan gum as a foam stabilizer, and sodium carbonate or hydrogen carbonate and sulfamic acid as gas-forming components. Therefore, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Заявляемый состав представляет собой полимерную пенную систему с прочной тиксотропной структурой и низкой плотностью при небольших значениях кратности пены, образующейся при протекании следующих реакций:The inventive composition is a polymer foam system with a strong thixotropic structure and low density with small values of the multiplicity of the foam formed during the following reactions:
Na2CO3+2(NH2SO3)Н→2Na (NH2SO3)+↑CO2+H2ONa 2 CO 3 +2 (NH 2 SO 3 ) Н → 2Na (NH 2 SO 3 ) + ↑ CO 2 + H 2 O
NaHCO3+(NH2SO3)H→Na(NH2SO3)+CO2↑+Н2ОNaHCO 3 + (NH 2 SO 3 ) H → Na (NH 2 SO 3 ) + CO 2 ↑ + Н 2 О
Для образования 1 г-моля (22,4 л) СО2 необходимо взять 106 г Na2СО3 и 194,2 г сульфаминовой кислоты или 84 г NaHCO3 и 97,1 г сульфаминовой кислоты. Реакция идет без инициаторов и затравок, протекает полностью в соответствии с законом стехиометрии, создавая при этом в буровом растворе нейтральную среду. Способ приготовления пенообразующего состава прост, технологичен. Для поддержания рН раствора выше нейтральной можно взять Na2CO3 или NaHCO3 в избытке. Избыток этих реагентов позволяет не только поддерживать рН раствора выше 7,0, но и нейтрализовать избыток ионов кальция в процессе использования пенной системы, а также предотвратить гидратацию глинистых частиц.For the formation of 1 g mole (22.4 l) of CO 2 it is necessary to take 106 g of Na 2 CO 3 and 194.2 g of sulfamic acid or 84 g of NaHCO 3 and 97.1 g of sulfamic acid. The reaction proceeds without initiators and seeds, proceeds completely in accordance with the law of stoichiometry, while creating a neutral medium in the drilling fluid. The method of preparing the foaming composition is simple, technologically advanced. To maintain the pH of the solution above neutral, you can take Na 2 CO 3 or NaHCO 3 in excess. Excess of these reagents allows not only to maintain the pH of the solution above 7.0, but also to neutralize the excess of calcium ions in the process of using the foam system, as well as to prevent the hydration of clay particles.
В предлагаемом растворе качественный и количественный состав компонентов позволяет получить газовыделяющий пенообразующий состав, соответствующий условиям качественного вскрытия продуктивных пластов с низкими пластовыми давлениями, вызова притока, восстановления и сохранения коллекторских свойств продуктивных пластов при освоении и капитальном ремонте скважин.In the proposed solution, the qualitative and quantitative composition of the components makes it possible to obtain a gas-generating foam-forming composition that meets the conditions for the high-quality opening of productive formations with low reservoir pressures, causing inflow, restoration and preservation of the reservoir properties of the productive formations during well development and overhaul.
В пенообразующем составе ксантановая смола имеет длинную полимерную цепочку и в сочетании с КМЦ и пенообразователем создает уникальный реологический профиль для удержания пузырьков газа, образующихся за счет химической реакции. В данной полимерной среде практически отсутствует проскальзывание пузырьков образовавшегося газа, за счет чего при небольших значениях кратности пены существенно снижается плотность пенной системы, повышаются реологические параметры и стабильность. В результате пенная система обладает высокой устойчивостью, определенной жесткостью и упругостью.In the foaming composition, xanthan gum has a long polymer chain and, in combination with CMC and a foaming agent, creates a unique rheological profile for holding gas bubbles formed due to a chemical reaction. In this polymer medium, there is practically no slipping of the bubbles of the formed gas, due to which, at low values of the multiplicity of the foam, the density of the foam system significantly decreases, rheological parameters and stability increase. As a result, the foam system has high stability, a certain rigidity and elasticity.
Преимуществами заявляемого состава являются:The advantages of the proposed structure are:
- низкая плотность, высокие реологические показатели, низкая фильтрация, нейтральная или слабощелочная среда;- low density, high rheological parameters, low filtration, neutral or slightly alkaline environment;
- отсутствие в составе твердой фазы (мел или конденсированная твердая фаза гидрогеля алюминия в составе по прототипу);- the absence in the composition of the solid phase (chalk or condensed solid phase of an aluminum hydrogel in the composition of the prototype);
- возможность получения состава необходимой плотности путем регулирования в составе количества газообразующих компонентов;- the ability to obtain the composition of the required density by adjusting the composition of the number of gas-forming components;
Из существующего уровня техники нам не известно, что ингредиенты, входящие в состав предлагаемого пенообразующего состава в заданном соотношении компонентов, обеспечивают указанные выше свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «изобретательский уровень».From the current level of technology we do not know that the ingredients that make up the proposed foaming composition in a given ratio of components provide the above properties, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Технология практического применения предлагаемого пенообразующего состава предусматривает растворение полимеров в пресной воде, последовательное добавление в полимерный раствор пенообразователя и карбоната (гидрокарбоната) натрия, а после их полного растворения добавление расчетного количества сульфаминовой кислоты.The technology of practical application of the proposed foaming composition provides for the dissolution of polymers in fresh water, the sequential addition of a foaming agent and sodium carbonate (hydrogen carbonate) to the polymer solution, and after their complete dissolution, the calculated amount of sulfamic acid is added.
Пример приготовления пенообразующего состава (состав №5).An example of the preparation of a foaming composition (composition No. 5).
В 974 мл пресной воды одновременно растворяют 9,0 г КМЦ и 3,0 г ксантановой смолы. После полного растворения полимеров в раствор добавляют 3,8 г карбоната натрия и 3,0 г пенообразователя и снова перемешивают. Для ценообразования в раствор постепенно добавляют 6,8 г сульфаминовой кислоты. Реакция идет очень интенсивно, образуя устойчивую пенную систему.9.0 g of CMC and 3.0 g of xanthan gum are simultaneously dissolved in 974 ml of fresh water. After the polymers are completely dissolved, 3.8 g of sodium carbonate and 3.0 g of a foaming agent are added to the solution and mixed again. For pricing, 6.8 g of sulfamic acid are gradually added to the solution. The reaction is very intense, forming a stable foam system.
Свойства растворов определяют стандартными приборами, предназначенными для контроля параметров бурового раствора.The properties of the fluids are determined by standard instruments designed to control the parameters of the drilling fluid.
Ксантановая смола является микробным экзополисахаридом и выпускается под различными торговыми марками («Биоксан» по ТУ 2458-001-16636639-2005 выпускается предприятием «Тетра» (г.Екатеринбург), ХСД - Polymer, Kern - Tron, Idvis, Bio Vis, Biolam и др. выпускаются зарубежными фирмами).Xanthan gum is a microbial exopolysaccharide and is marketed under various trademarks (Bioksan according to TU 2458-001-16636639-2005 is manufactured by Tetra (Yekaterinburg), KhSD - Polymer, Kern - Tron, Idvis, Bio Vis, Biolam and others are issued by foreign firms).
Вместо КМЦ в состав пенообразующей системы могут быть включены полисахариды с различной структурой, как термосолестойкой марки КМЦ-ТС, карбоксиметилированный крахмал - КМК, карбоксиметилоксиэтилцеллюлоза марки СК-Н, гидроксиэтилцеллюлоза.Instead of CMC, polysaccharides with various structures, such as heat-resistant KMC-TS, carboxymethylated starch - KMK, carboxymethyloxyethyl cellulose of the SK-N brand, and hydroxyethyl cellulose can be included in the foam-forming system.
В качестве пенообразователя могут быть использованы поверхностно-активные вещества марок МЛ-81Б, ОП-10, неонол.As a foaming agent can be used surfactants brands ML-81B, OP-10, neonol.
Состав и свойства заявляемого газовыделяющего пенообразующего состава и состава - прототипа приведены в таблице.The composition and properties of the inventive gas-generating foaming composition and composition of the prototype are shown in the table.
Предлагаемый состав является двухфазной пеной, которая по технологическим свойствам удовлетворяет требованиям вскрытия пластов с АНПД и освоения скважин с различными пластовыми давлениями. При его использовании обеспечивается нормативная репрессия на пласт, в результате повышается безопасность буровых работ, качественное вскрытие продуктивного пласта за счет низкой фильтрации и образования устойчивой изолирующей пленки на стенке скважины. Низкая плотность состава обеспечивает создание депрессии на пласт, вызов притока из пласта и очистку призабойной зоны при освоении скважины.The proposed composition is a two-phase foam, which, according to its technological properties, satisfies the requirements for opening the formations with AIP and development of wells with different reservoir pressures. When using it, normative repression on the formation is ensured, as a result, the safety of drilling operations, high-quality opening of the productive formation due to low filtration and the formation of a stable insulating film on the well wall are increased. The low density of the composition ensures the creation of depression on the formation, causing inflow from the formation and cleaning the bottom-hole zone during well development.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №1273508, МКИ Е21В 43/00, БИ №15, 1986.1. RF patent No. 1273508, MKI E21B 43/00, BI No. 15, 1986.
2. Патент РФ №2085567, МКИ С09К 7/08, Е21В 43/25, БИ №27, 1997.2. RF patent No. 2085567, MKI C09K 7/08, EV 43/25, BI No. 27, 1997.
3. Патент РФ №2187533, МКИ С09К 7/08, БИ №20, 2002.3. RF patent No. 2187533, MKI S09K 7/08, BI No. 20, 2002.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006130618/03A RU2327853C1 (en) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | Gas releasing foaming composition for initial exposing of productive formation and well development |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006130618/03A RU2327853C1 (en) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | Gas releasing foaming composition for initial exposing of productive formation and well development |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006130618A RU2006130618A (en) | 2008-02-27 |
RU2327853C1 true RU2327853C1 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=39278705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006130618/03A RU2327853C1 (en) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | Gas releasing foaming composition for initial exposing of productive formation and well development |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327853C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2601635C1 (en) * | 2015-10-07 | 2016-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Polymer-based drilling mud for well construction |
-
2006
- 2006-08-24 RU RU2006130618/03A patent/RU2327853C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2601635C1 (en) * | 2015-10-07 | 2016-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Polymer-based drilling mud for well construction |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006130618A (en) | 2008-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5617920A (en) | Method for modifying gelation time of organically crosslinked, aqueous gels | |
CA2832230C (en) | Method and compositions for enhanced oil recovery | |
RU2486224C2 (en) | Light salt mud | |
NO334462B1 (en) | Foamed, acid treatment fluids | |
RU2352602C2 (en) | Drilling agent on water-organic base | |
NO322730B1 (en) | A method of reducing the filtration loss of wellbore and maintenance fluids, as well as wellbore and maintenance fluids comprising an additive against filtration loss. | |
US8662171B2 (en) | Method and composition for oil enhanced recovery | |
RU2481374C1 (en) | Clayless loaded drilling mud | |
RU2309970C1 (en) | Low-density drilling mud (versions) | |
RU2327853C1 (en) | Gas releasing foaming composition for initial exposing of productive formation and well development | |
RU2601635C1 (en) | Polymer-based drilling mud for well construction | |
RU2362793C2 (en) | Drilling agent | |
RU2301822C2 (en) | Drilling fluid | |
NO812339L (en) | SALT WATER SUSPENSIONS AND WATER-REDUCING ADDITIVES FOR SUCH. | |
RU2278890C1 (en) | Drilling mud for exposing producing formation with low formation pressions | |
CA2688202A1 (en) | Viscoelastic fluids containing hydroxyethyl cellulose | |
RU2317412C1 (en) | Method for liquid removal from well | |
RU2312880C1 (en) | Stabilizer for collector properties of oil formation | |
RU2348672C1 (en) | Kill fluid for gas and gas condensate wells, method of its obtainment | |
RU2593154C1 (en) | Sand-carrying fluid for implementation of slot hydraulic sand jet perforation | |
RU2187529C1 (en) | Fluid for killing oil, gas, and gas condensate wells | |
RU2193650C1 (en) | Foaming composition for well completion | |
RU2252239C1 (en) | Foam forming composition for productive stratum development | |
RU2187533C2 (en) | Foaming composition | |
RU2223298C2 (en) | Solid foaming agent for removing liquid from well bottom |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20111128 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160825 |