RU2360099C1 - Method of restriction of water inrush in well - Google Patents
Method of restriction of water inrush in well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2360099C1 RU2360099C1 RU2007147617/03A RU2007147617A RU2360099C1 RU 2360099 C1 RU2360099 C1 RU 2360099C1 RU 2007147617/03 A RU2007147617/03 A RU 2007147617/03A RU 2007147617 A RU2007147617 A RU 2007147617A RU 2360099 C1 RU2360099 C1 RU 2360099C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- aqueous solution
- well
- sodium silicate
- density
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sealing Material Composition (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Description
Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам ограничения водопритока в добывающие скважины, и может быть использовано с применением колтюбинговой установки.The proposal relates to the oil industry, in particular to methods of limiting water inflow into production wells, and can be used using a coiled tubing installation.
Известен способ ограничения водопритока в скважину, включающий последовательную закачку в скважину водного раствора силиката натрия и отвердителя (инициатора реакции полимеризации силиката натрия) [а.с.1423726, МПК Е21В 33/13, опубл. БИ №34, 1988 г.]. Водный раствор силиката натрия (жидкое стекло) вступает в реакцию с отвердителем (раствор соляной кислоты), в результате которой образуется кремнезоль.A known method of limiting water inflow into a well, comprising sequentially injecting into the well an aqueous solution of sodium silicate and a hardener (initiator of the polymerization of sodium silicate) [AS 1423726, IPC ЕВВ 33/13, publ. BI No. 34, 1988]. An aqueous solution of sodium silicate (water glass) reacts with a hardener (hydrochloric acid solution), resulting in the formation of silica sol.
К недостаткам способа можно отнести то, что образующийся в результате реакции полимеризации кремнезоль недостаточно устойчив к размыву пластовой водой, что в свою очередь снижает срок эксплуатации изоляционного экрана.The disadvantages of the method include the fact that the silica formed as a result of the polymerization reaction is not sufficiently resistant to erosion by formation water, which in turn reduces the life of the insulating screen.
Известен способ изоляции водопритока в скважине, включающий закачку смеси кремнийорганического соединения с соляной кислотой в качестве отвердителя и выдержку смеси в пласте на время гелеобразования. Время гелеобразования определяют в зависимости от удельной приемистости скважины [Патент РФ №2071548, МПК Е21В 33/138, опубл. БИ №1, 1997 г.].A known method of isolating water inflow in a well, comprising injecting a mixture of an organosilicon compound with hydrochloric acid as a hardener and holding the mixture in the formation for the duration of gelation. The gelation time is determined depending on the specific injectivity of the well [RF Patent No. 2071548, IPC ЕВВ 33/138, publ. BI No. 1, 1997].
Недостатком известного способа является плохая фильтруемость смеси в пористую среду за счет быстрого образования гелевых частичек поликремниевой кислоты, что снижает эффективность изоляции вод.The disadvantage of this method is the poor filterability of the mixture in a porous medium due to the rapid formation of gel particles of polysilicic acid, which reduces the efficiency of water isolation.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому предложению является способ ограничения водопритока в скважине, включающий приготовление и закачку в скважину водного раствора кремнийорганической жидкости [Строганов В.М., Строганов A.M. Кремнийорганические тампонажные материалы АКОР: пути и перспективы развития. Интервал №6, 2006 г.стр.24-30]. Закачку осуществляют параллельно через тройник в НКТ кремнийорганической жидкости АКОР БН и воды с рН<6,5 или приготовленный в мернике цементировочного агрегата водоизоляционый состав АКОР БН-вода и закачивают через НКТ в скважину. Объемное соотношение водоизоляционного состава АКОР БН - вода выбирается в зависимости от необходимого времени гелеобразования. Однако состав можно использовать только для пластов с температурой выше 40°С. Время гелеобразования состава при температурах ниже 40°С составляет более 32 часов, что отрицательно сказывается на успешности водоизоляционных работ в условиях низкотемпературных скважин. Водоизоляционные составы с кремнийорганической жидкостью АКОР БН с коротким временем гелеобразования технологически трудно осуществить ввиду экзотермического характера реакции отверждения и, вследствие этого, возникновением аварийной ситуации, в частности при использовании современных колтюбинговых технологий (гибкой трубы) для ремонта скважин.The closest technical solution to the proposed proposal is a method of limiting water inflow in the well, including the preparation and injection into the well of an aqueous solution of organosilicon liquid [Stroganov V.M., Stroganov A.M. Organosilicon grouting materials AKOR: ways and prospects of development. Interval No. 6, 2006, pp. 24-30]. The injection is carried out in parallel through a tee in the tubing of the AKOR BN organosilicon liquid and water with a pH <6.5 or the AKOR BN-water waterproofing composition prepared in the measuring unit of the cementing unit and is pumped through the tubing into the well. The volume ratio of the waterproofing composition AKOR BN - water is selected depending on the required gelation time. However, the composition can only be used for formations with a temperature above 40 ° C. The gelation time of the composition at temperatures below 40 ° C is more than 32 hours, which negatively affects the success of waterproofing works in low temperature wells. It is technologically difficult to carry out waterproofing compositions with AKOR BN organosilicon liquid with a short gel time due to the exothermic nature of the curing reaction and, as a result, an emergency situation, in particular when using modern coiled tubing technologies (flexible pipes) for well repair.
Технической задачей предложения является повышение эффективности водоизоляционных работ за счет сокращения времени гелеобразования, общего времени проведения изоляционных работ, исключения аварийных ситуаций при одновременном расширении технологических возможностей использования способа в условиях низкотемпературных скважин.The technical task of the proposal is to increase the efficiency of water insulation works by reducing the time of gelation, the total time of insulation work, eliminating emergency situations while expanding the technological capabilities of the method in low temperature wells.
Задача решается предлагаемым способом ограничения водопритока в скважине, включающим приготовление и закачку в скважину водного раствора кремнийорганической жидкости (КЖ).The problem is solved by the proposed method of limiting water inflow in the well, including the preparation and injection into the well of an aqueous solution of organosilicon liquid (QL).
Новым является то, что водный раствор КЖ получают смешением ее с пластовой водой плотностью 1000-1180 кг/м3 при следующем соотношении реагентов, объем. %:New is that an aqueous solution of QOL is obtained by mixing it with produced water with a density of 1000-1180 kg / m 3 in the following ratio of reagents, volume. %:
дополнительно до или после закачки водного раствора КЖ закачивают водный раствор силиката натрия плотностью 1050-1100 кг/м3 при следующем соотношении реагентов, объем. %:additionally, before or after injection of an aqueous solution of QOL, an aqueous solution of sodium silicate with a density of 1050-1100 kg / m 3 is pumped in the following ratio of reactants, volume. %:
Анализ патентной и научно-технической литературы позволил сделать вывод об отсутствии технических решений, содержащих существенные признаки заявленного способа, выполняющих аналогичную задачу, поэтому можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».An analysis of the patent and scientific and technical literature allowed us to conclude that there are no technical solutions containing essential features of the claimed method that perform a similar task, therefore, we can conclude that the criterion is “inventive step”.
В качестве кремнийорганической жидкости используют, например АКОР-БН 102, АКОР-БН 101 (ТУ 2458-001-01172772-99), продукт 119-296Т (ТУ 2229-266-05763441-99), продукт 119-296 (ТУ 6-05-05763441-43-92), ВТОКС (ТУ 6-02-1-045-94), этилсиликат-32 (ТУ 2435-397-05763441-2003) и т.д.As an organosilicon liquid, for example, AKOR-BN 102, AKOR-BN 101 (TU 2458-001-01172772-99), product 119-296T (TU 2229-266-05763441-99), product 119-296 (TU 6- 05-05763441-43-92), VTOKS (TU 6-02-1-045-94), ethyl silicate-32 (TU 2435-397-05763441-2003), etc.
Водный раствор силиката натрия плотностью 1050-1100 кг/м3 получают разбавлением стекла натриевого жидкого (силикат натрия) по ГОСТ 13078-81 пресной водой до соответствующей плотности.An aqueous solution of sodium silicate with a density of 1050-1100 kg / m 3 is obtained by diluting a glass of sodium liquid (sodium silicate) according to GOST 13078-81 with fresh water to an appropriate density.
Водный раствор кремнийорганической жидкости получают смешением его с пластовой водой плотностью 1000-1180 кг/м3 при следующем соотношении реагентов, объем. %:An aqueous solution of organosilicon liquid is obtained by mixing it with produced water with a density of 1000-1180 kg / m 3 in the following ratio of reagents, volume. %:
Необходимо отметить, что большинство существующих водоизоляционных материалов обладают повышенной вязкостью и не могут быть применены с использованием гибкой трубы. За счет использования в предлагаемом способе водного раствора кремнийорганической жидкости и водного раствора силиката натрия с вязкостью менее 25 мПа·с возможно ведение водоизоляционных работ с помощью гибкой трубы.It should be noted that most existing waterproofing materials have a high viscosity and cannot be used with a flexible pipe. Due to the use in the proposed method of an aqueous solution of organosilicon liquid and an aqueous solution of sodium silicate with a viscosity of less than 25 MPa · s, it is possible to conduct waterproofing work using a flexible pipe.
Сущность предложения заключается в следующем. Через гибкую трубу или насосно-компрессорные трубы, спущенные в интервал изоляционных работ, последовательно закачивают водный раствор силиката натрия плотностью 1050-1100 кг/м3, буферную жидкость и водный раствор кремнийорганической жидкости или последовательно закачивают водный раствор кремнийорганической жидкости, буферную жидкость и водный раствор силиката натрия. В качестве буферной жидкости используется нефть или пресная вода в объеме 0,2-0,3 м3. Закачивание буфера производится для разделения закачиваемых компонентов во избежание структурирования водоизоляционной композиции в процессе закачивания при взаимодействии кремнийорганической жидкости с силикатом натрия.The essence of the proposal is as follows. An aqueous solution of sodium silicate with a density of 1050-1100 kg / m 3 , a buffer liquid and an aqueous solution of an organosilicon liquid, or an aqueous solution of an organosilicon liquid, a buffer liquid and an aqueous solution are sequentially pumped through a flexible pipe or tubing that has been lowered into the interval of insulation work. sodium silicate. As a buffer fluid, oil or fresh water is used in a volume of 0.2-0.3 m 3 . The buffer is injected to separate the injected components in order to avoid structuring of the waterproofing composition during the pumping process when the organosilicon liquid interacts with sodium silicate.
После контактирования компонентов состав превращается в нерастворимую твердую полимерную массу, которая надежно закупоривает поры пласта.After contacting the components, the composition turns into an insoluble solid polymer mass, which reliably clogs the pores of the formation.
После закачивания в изолируемый интервал компонентов происходит структурирование водоизоляционной композиции по всему объему. До непрокачиваемого состояния композиция отверждается в течение нескольких минут, максимальный набор прочности происходит через 8 часов после закачивания. Количество образовавшегося тампонажного материала составляет 100% от объема закачиваемых компонентов.After the components are pumped into the insulated interval, the water-proofing composition is structured throughout the volume. To a non-pumpable state, the composition cures within a few minutes, the maximum curing occurs 8 hours after pumping. The amount of cement material formed is 100% of the volume of injected components.
Известно, что с целью предотвращения чрезмерного роста давления закачивания выше допустимого, динамическая вязкость технологических жидкостей для проведения ремонтных работ с использованием гибкой трубы диаметром 25,4-38,1 мм не должна превышать 10-30 мПа·с. Разбавленные водные растворы силиката натрия и кремнийорганической жидкости, используемые в предлагаемом способе, удовлетворяют данному требованию.It is known that in order to prevent an excessive increase in injection pressure above the permissible, the dynamic viscosity of process fluids for repair work using a flexible pipe with a diameter of 25.4-38.1 mm should not exceed 10-30 MPa · s. The diluted aqueous solutions of sodium silicate and organosilicon liquid used in the proposed method satisfy this requirement.
Ниже приведены примеры, подтверждающие возможность осуществления предложения.Below are examples that confirm the feasibility of the proposal.
Пример 1Example 1
Готовят водный раствор силиката натрия плотностью 1050 кг/м3 путем разбавления стекла натриевого жидкого (силикат натрия) по ГОСТ 13078-81 пресной водой.An aqueous solution of sodium silicate with a density of 1050 kg / m 3 is prepared by diluting a glass of sodium liquid (sodium silicate) according to GOST 13078-81 with fresh water.
Плотность определяют стеклянным ареометром (ГОСТ 18481-81).Density is determined by a glass hydrometer (GOST 18481-81).
Далее готовят водный раствор кремнийорганической жидкости АКОР БН 102 путем смешения кремнийорганической жидкости АКОР БН 102 с пластовой водой при следующем соотношении реагентов, объем. %:Next, prepare an aqueous solution of organosilicon liquid AKOR BN 102 by mixing the organosilicon liquid AKOR BN 102 with produced water in the following reagent ratio, volume. %:
Динамическую вязкость приготовленных водных растворов силиката натрия и кремнийорганической жидкости определяют на ротационном вискозиметре VISCO STAR.The dynamic viscosity of the prepared aqueous solutions of sodium silicate and organosilicon liquid is determined on a VISCO STAR rotational viscometer.
Начальная динамическая вязкость водного раствора силиката натрия составляет 10 мПа·сек.The initial dynamic viscosity of an aqueous solution of sodium silicate is 10 MPa · sec.
Температура испытания поддерживается с помощью термостатирующей бани с точностью ±1°С. Температура испытания - 20°С. Коэффициент изоляции через 8 часов - 100%.The test temperature is maintained using a thermostatic bath with an accuracy of ± 1 ° C. The test temperature is 20 ° C. The insulation coefficient after 8 hours is 100%.
Испытание водоизолирующей способности предлагаемого способа проводили на моделях пласта длиной 80 см и внутренним диаметром 2,7 см, заполненных кварцевым песком фракции 0,2-0,3 мм, которые позволяют моделировать закачку реагентов в пласт и вести непрерывный контроль за их расходом по схеме: «скважина-пласт» и «пласт-скважина». Модель пласта насыщали водой, определяли исходную проницаемость по воде, затем закачивали исследуемые составы. Суммарный объем закачанных компонентов водоизоляционной композиции был равен поровому объему модели пласта. Модель оставляли на 8 часов в термостате при заданной температуре от 10 до 40°С с целью структурирования водоизоляционной композиции. После этого проводили обратную прокачку воды для определения проницаемости по формуле Дарси и вычисления эффекта изоляции. Эффект изоляции определяли по формуле:Testing the water-insulating ability of the proposed method was carried out on reservoir models 80 cm long and 2.7 cm inner diameter, filled with 0.2-0.3 mm fractions of quartz sand, which allow simulating the injection of reagents into the reservoir and continuously monitoring their flow rate according to the scheme: “Well-formation” and “formation-well”. The reservoir model was saturated with water, the initial water permeability was determined, then the studied compositions were pumped. The total volume of injected components of the waterproofing composition was equal to the pore volume of the reservoir model. The model was left for 8 hours in a thermostat at a given temperature from 10 to 40 ° C in order to structure the waterproofing composition. After that, water was pumped back to determine the permeability according to the Darcy formula and to calculate the insulation effect. The insulation effect was determined by the formula:
Э=(К1-К2)/К1·100;E = (K 1 -K 2 ) / K 1 · 100;
где K1 - проницаемость модели пласта до тампонирования, мкм2;where K 1 - the permeability of the reservoir model before plugging, μm 2 ;
К2 - проницаемость модели пласта после тампонирования, мкм2.To 2 - the permeability of the reservoir model after plugging, μm 2 .
Результаты исследований представлены в таблице.The research results are presented in the table.
Примеры 2-12 производят аналогично примеру 1.Examples 2-12 are produced analogously to example 1.
Примеры 1-5, 11 Последовательность закачивания водоизоляционной композиции для определения коэффициента изоляции на моделях пласта осуществляли в следующей последовательности: водный раствор силиката натрия, буферная жидкость и водный раствор кремнийорганической жидкости.Examples 1-5, 11 The injection sequence of the waterproofing composition for determining the isolation coefficient on the reservoir models was carried out in the following sequence: an aqueous solution of sodium silicate, a buffer liquid and an aqueous solution of organosilicon liquid.
Примеры 6-10, 12. Последовательность закачивания водоизоляционной композиции для определения коэффициента изоляции на моделях пласта осуществляли в следующей последовательности: водный раствор кремнийорганической жидкости, буферная жидкость и водный раствор силиката натрия.Examples 6-10, 12. The injection sequence of the waterproofing composition to determine the isolation coefficient on the formation models was carried out in the following sequence: an aqueous solution of organosilicon liquid, a buffer liquid and an aqueous solution of sodium silicate.
Оптимальные количество, концентрация и соотношение объемов водного раствора силиката натрия и кремнийорганической жидкости были определены в ходе лабораторных испытаний с учетом достижения структурирования водоизоляционной композиции во всем объеме при указанных условиях применения.The optimal amount, concentration and volume ratio of an aqueous solution of sodium silicate and organosilicon liquid were determined during laboratory tests, taking into account the achievement of structuring of the waterproofing composition in the entire volume under the indicated conditions of use.
При содержании водного раствора силиката натрия в водоизоляционной композиции менее 20 объем. %, и плотностью менее 1050 кг/м3, а также при содержании водного раствора кремнийорганической жидкости более 80 объем. %, не обеспечивается эффективность изоляционных работ в условиях низких температур.When the content of an aqueous solution of sodium silicate in the waterproofing composition is less than 20 volume. %, and a density of less than 1050 kg / m 3 , as well as with an aqueous solution of organosilicon liquid content of more than 80 volume. %, the efficiency of insulation work at low temperatures is not ensured.
При применении водного раствора силиката натрия плотностью более 1100 кг/м3 и при содержании водного раствора силиката натрия более 40 объем. %, а водного раствора кремнийорганической жидкости менее 60% невозможно произвести закачку через гибкую трубу, т.к. вязкость водного раствора силиката натрия составляет 51 мПа·сек.When using an aqueous solution of sodium silicate with a density of more than 1100 kg / m 3 and when the content of an aqueous solution of sodium silicate is more than 40 volume. %, and an aqueous solution of organosilicon liquid of less than 60%, it is impossible to pump through a flexible pipe, because the viscosity of an aqueous solution of sodium silicate is 51 MPa · sec.
Из таблицы 1 видно, что предлагаемые составы обладают высокой эффективностью изоляции (98-100%), что говорит о высокой эффективности предлагаемого способа ограничения водопритока в скважине.From table 1 it can be seen that the proposed compositions have a high insulation efficiency (98-100%), which indicates the high efficiency of the proposed method of limiting water inflow in the well.
Таким образом, в данном предложении достигается результат -увеличение эффективности водоизоляционных работ с использованием кремнийорганической жидкости при различных температурных условиях. Из-за быстрого структурирования водоизоляционной композиции предлагаемый способ позволяет сократить общее время проведения ремонтно-изоляционных работ и может быть применен для изоляции в пластах с высокой поглощающей способностью.Thus, in this proposal, a result is achieved — an increase in the efficiency of waterproofing works using an organosilicon liquid under various temperature conditions. Due to the rapid structuring of the waterproofing composition, the proposed method allows to reduce the total time for repair and insulation works and can be used for insulation in formations with high absorption capacity.
Claims (1)
дополнительно до или после закачки водного раствора КЖ закачивают водный раствор силиката натрия плотностью 1050-1100 кг/м3 при следующем соотношении реагентов, об.%:
additionally, before or after injection of an aqueous solution of QOL, an aqueous solution of sodium silicate with a density of 1050-1100 kg / m 3 is pumped in the following ratio of reactants, vol.%:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147617/03A RU2360099C1 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Method of restriction of water inrush in well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147617/03A RU2360099C1 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Method of restriction of water inrush in well |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2360099C1 true RU2360099C1 (en) | 2009-06-27 |
Family
ID=41027214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007147617/03A RU2360099C1 (en) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | Method of restriction of water inrush in well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2360099C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105719027A (en) * | 2016-02-03 | 2016-06-29 | 山东科技大学 | Quantitative prediction method of clastic rock aquifer water yield property of working seam roof and floor |
CN112901268A (en) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 宿州学院 | Method for preventing and treating water damage of coal seam floor |
-
2007
- 2007-12-20 RU RU2007147617/03A patent/RU2360099C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТРОГАНОВ В.М. и др. Кремнийорганические тампонажные материалы АКОР: пути и перспективы развития, Интервал, №6, 2006, с.24-30. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105719027A (en) * | 2016-02-03 | 2016-06-29 | 山东科技大学 | Quantitative prediction method of clastic rock aquifer water yield property of working seam roof and floor |
CN112901268A (en) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 宿州学院 | Method for preventing and treating water damage of coal seam floor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
MX2013000047A (en) | Gelled foam compositions and methods. | |
CN104371699A (en) | Organic aluminum-zirconium crosslinking agent and preparation method thereof, and low-molecular polymer fracturing fluid | |
RU2571474C1 (en) | Water inflow shutoff method in fractured carbonate reservoirs | |
RU2360099C1 (en) | Method of restriction of water inrush in well | |
RU2309248C1 (en) | Oil field development method | |
AU2012301442B2 (en) | Carbon dioxide-resistant Portland based cement composition | |
RU2529080C1 (en) | Selective composition for repair and isolation in oil and gas wells | |
RU2580565C1 (en) | Well completion method | |
Liu et al. | A new type of double dispersion system for water control in fossil hydrogen energy development | |
RU2483093C1 (en) | Compound for isolation of water inflow and absorbing zones in well, and its application method | |
AU2012301442A1 (en) | Carbon dioxide-resistant Portland based cement composition | |
RU2704168C1 (en) | Method of water influx isolation in well | |
RU2431735C1 (en) | Procedure for restraint of water production in well | |
RU2410406C1 (en) | Oil recovery enhancing composition and preparation method thereof | |
RU2405926C1 (en) | Method for doing repair-isolation works under conditions of intense absorption | |
RU2536529C1 (en) | Procedure for selective shutoff of water-encroached sections of oil reservoir | |
RU2711202C2 (en) | Method of limiting water influx in gas wells with abnormally low formation pressure | |
RU2425957C1 (en) | Isolation method of water influx to well | |
CN112920785A (en) | Imidazole-enhanced superhigh temperature resistant liquid rubber plug and improved gelling test method thereof | |
RU2322581C2 (en) | Method for well bottom zone consolidation | |
RU2614997C1 (en) | Method of water inflow limitation in fractured carbone reservoirs | |
RU2820437C1 (en) | Composition for isolation of water influx to producing oil wells | |
RU2580534C1 (en) | Method for repair and insulation works in well | |
RU2418153C1 (en) | Method for limiting water inlux in well | |
CN104119849A (en) | Jelly-fiber composite plugging agent and preparation method thereof |