RU2710862C1 - Состав для изоляции водопритока в скважину - Google Patents
Состав для изоляции водопритока в скважину Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710862C1 RU2710862C1 RU2019124326A RU2019124326A RU2710862C1 RU 2710862 C1 RU2710862 C1 RU 2710862C1 RU 2019124326 A RU2019124326 A RU 2019124326A RU 2019124326 A RU2019124326 A RU 2019124326A RU 2710862 C1 RU2710862 C1 RU 2710862C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- polyaluminium chloride
- well
- aqueous solution
- water
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 230000004941 influx Effects 0.000 title abstract 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 29
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 23
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 22
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 5
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940095564 anhydrous calcium sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940095672 calcium sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 238000009156 water cure Methods 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
- C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
- E21B33/138—Plastering the borehole wall; Injecting into the formation
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих и нагнетательных скважинах, и предназначено для проведения водоизоляционных работ в скважинах. Состав содержит 45-55 мас.% 15-25%-ного водного раствора полиалюминия хлорида и 45-55 мас.% суспензии гипсового ангидрита, при водо-твердом соотношении 0,9. Техническим результатом является повышение эффективности изоляции водопритока в скважину за счет получения однородной, плотной тампонирующей массы, образующейся при смешении компонентов состава и набирающей максимальную прочность с течением времени, а также расширение технологических возможностей использования состава. 1 табл.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих и нагнетательных скважинах, и предназначено для проведения водоизоляционных работ в скважинах.
Известен состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU № 2673500, МПК E21B 33/138, C09K 8/508, опубл. 27.11.2018 в бюл. № 33), содержащий полиалюминия хлорид, кремнефтористый натрий, уксуснокислый натрий, воду пресную. При следующих соотношениях компонентов, мас. %:
полиалюминия хлорид 8–10
кремнефтористый натрий 1,6–2
уксуснокислый натрий 0,6–2
вода пресная остальное.
Недостатками состава являются многокомпонентность и низкая эффективность изоляции водопритока, связанная с низкими прочностными свойствами образующейся тампонирующей массы из-за низкой концентрации компонентов состава.
Известен состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU № 2526039, МПК E21B 33/138, C09K 8/50, опубл. 20.08.2014 в бюл. № 23), содержащий реагент «Витам», силикат натрия, древесную муку и водный раствор полиалюминия хлорида. В качестве водного раствора полиалюминия хлорида состав содержит 10%-ный водный раствор полиалюминия хлорида. При следующих соотношениях компонентов, мас. %:
реагент «Витам» 17–59
силикат натрия 20–40
древесная мука 1–3
10%-ный раствор полиалюминия хлорида 20–40.
Недостатками состава являются многокомпонентность и низкая эффективность изоляции водопритока, связанная с низкими прочностными свойствами образующейся тампонирующей массы из-за присутствия в составе древесной муки, также древесная мука имеет нестабильные гранулометрические характеристики, ее набухшие частицы препятствуют проникновению состава в малопроницаемые поры обводненного коллектора.
Известен состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU № 2618539, МПК E21B 33/138, C09K 8/46, 8/467, опубл. 04.05.2017 в бюл. № 13), содержащий суспензию гипсового ангидрита, жидкое стекло и синтетическое или базальтовое волокно.
Соотношение объемов суспензии молотого ангидрита и жидкого стекла 1:1. Количество синтетического или базальтового волокна 1–6 кг на 1 м3 суспензии гипсового ангидрита.
Недостатком состава является низкая эффективность изоляции водопритока, связанная с низкими прочностными свойствами образующейся тампонирующей массы из-за входящих в состав волокон, препятствующих проникновению состава в малопроницаемые поры обводненного коллектора.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU № 2619778, МПК E21B 33/13, E21B 43/12, опубл. 18.05.2017 в бюл. № 14), содержащий водный раствор полиалюминия хлорида. В качестве водного раствора полиалюминия хлорида состав содержит 10%-ный водный раствор полиалюминия хлорида.
Недостатками состава являются узкий диапазон применения состава только для карбонатных коллекторов, а также низкая эффективность изоляции водопритока, связанная с низкими прочностными свойствами образующейся тампонирующей массы из-за низкой концентрации полиалюминия хлорида. А также время ожидания образования тампонирующей массы в пределах 168–180 ч является длительным.
Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности изоляции водопритока в скважину за счет получения однородной, плотной тампонирующей массы, образующейся при смешении компонентов состава и набирающей максимальную прочность с течением времени, а также расширение технологических возможностей использования состава.
Техническая задача решается составом для изоляции водопритока в скважину, содержащим водный раствор полиалюминия хлорида.
Новым является то, что в качестве водного раствора полиалюминия хлорида состав содержит 15–25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида, состав дополнительно содержит суспензию гипсового ангидрита, при водо-твердом соотношении 0,9, при следующем соотношении компонентов мас. %:
15–25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида 45–55
суспензия гипсового ангидрита 45–55.
Компоненты, применяемые в заявляемом составе:
- 15–25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида представляет собой однородную жидкость от бесцветного до светло-желтого оттенка, получаемую из полиалюминия хлорида, представляющего собой порошок светло-желтого цвета с массовой долей оксида алюминия (Al2O3) не менее 30%, массовой долей не растворимого в воде остатка не более 0,5%;
- гипсовый ангидрит – порошок бело-серого цвета без запаха, представляет собой безводный сульфат кальция СаSO4. Это медленно твердеющее вяжущее, которое после затворения водой постепенно переходит в двуводный сульфат кальция (СаSО4·2Н2О), приобретая высокую конечную прочность. Степень помола характеризуется остатком на ситах с размерами ячеек 0,2 мм не более 15%;
- пресная вода.
Сущность изобретения состоит в создании состава для изоляции водопритока в скважину, обеспечивающего блокирование путей притока после закачивания в скважину. С момента смешения компонентов полученный состав мгновенно теряет подвижность, образуется тампонажный материал, имеющий однородную, прочную структуру. Суспензия гипсового ангидрита в присутствии 15–25%-ного водного раствора полиалюминия хлорида структурируется с образованием полигидроксиалюмо-кальциевого композита (тампонирующая масса), который обладает высокими структурно-механическими и изолирующими свойствами. Известно, что Суспензия гипсового ангидрита на воде отверждается длительно через 2–5 сут.
После перемешивания суспензии гипсового ангидрита и 15–25%-ного водного раствор полиалюминия хлорида образуется однородная, максимально плотную, прочную тампонирующая масса, набирающая максимальную прочность через 6 часов. Предлагаемый состав позволяет сократить время ожидания затвердевания состава после проведения изоляционных работ и как следствие снизить затраты на проведение изоляционных работ.
В лабораторных условиях состав для изоляции водопритока готовят следующим образом. При температуре 22±2°С в стеклянный стакан при перемешивании механической мешалкой наливают пресную воду 90 мл (90 мас. %), добавляют гипсовый ангидрит 100 г (100 мас. %), далее перемешивают 10 мин. Далее приготавливают при температуре 22±2°С в стеклянном стакане 20%-ный водный раствор полиалюминия хлорида, для этого в пресную воду 80 мл (80 мас. %) при перемешивании механической мешалкой добавляют полиалюминия хлорида 20 г (20 мас. %), затем перемешивают раствор 5 мин. При температуре 22±2°С в стеклянный стакан с суспензией гипсового ангидрита (45 мас. %) при перемешивании механической мешалкой приливают 20%-ный водный раствор полиалюминия хлорида (55 мас. %). Остальные опыты, представленные в таблице 1, проводят аналогичным образом.
Для выявления оптимального соотношения компонентов в составе были проведены опыты с разным соотношением компонентов в сравнении с наиболее близким аналогом. При этом проводили испытания прочности образующейся тампонирующей массы. Для оценки прочности измеряли статическое напряжение сдвига образующейся тампонирующей массы при температуре 22±2°С с использованием широметра по ГОСТ 33213-2014, результаты приведены в таблице 1.
Результаты исследований показали, что предлагаемый состав имеет высокие показатели прочности (от 1880 до 2560 Па) по сравнению с наиболее близким аналогом, что определено по величине статического напряжения сдвига. С учетом прочности образующейся тампонирующей массы был выбран оптимальный диапазон соотношения компонентов состава для изоляции водопритока в скважину (№ 1-5), мас. %:
15-25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида 45-55
суспензия гипсового ангидрита 45-55.
Концентрация водного раствора полиалюминия хлорида оптимальна 15-25%, т.к. концентрация менее 15% ведет к снижению прочности тампонирующей массы до 901,5 Па, а концентрация более 25% влияет не значительно, но ведет к удорожанию состава.
При смешении гипсового ангидрита и пресной воды при разных соотношениях образуется стабильная суспензия, однако при увеличении содержания гипсового ангидрита более 90 мас. % вязкость суспензии может возрасти настолько, что её затруднительно будет прокачать в скважину с использованием типовой нефтепромысловой техники.
Применение суспензии гипсового ангидрита менее 45 мас. % и более 55 мас. % и 15-25%-ного водного раствора полиалюминия хлорида менее 45 мас. % и более 55 мас. % не оказывает положительного влияния (или незначительно) на результат образования тампонирующей массы (опыт 6-7), а ведет к снижению прочности до 921,5 Па или удорожанию состава.
Предлагаемый состав позволяет повысить эффективность изоляции водопритока в скважину за счет получения однородной, плотной тампонирующей массы, образующейся при смешении компонентов состава и набирающей максимальную прочность с течением времени, а также расширить технологические возможности использования состава.
Claims (2)
- Состав для изоляции водопритока в скважину, содержащий водный раствор полиалюминия хлорида, отличающийся тем, что в качестве водного раствора полиалюминия хлорида состав содержит 15–25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида, состав дополнительно содержит суспензию гипсового ангидрита, при водо-твердом соотношении 0,9, при следующем соотношении компонентов мас.%:
-
15–25%-ный водный раствор полиалюминия хлорида 45–55 суспензия гипсового ангидрита 45–55.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124326A RU2710862C1 (ru) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | Состав для изоляции водопритока в скважину |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124326A RU2710862C1 (ru) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | Состав для изоляции водопритока в скважину |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2710862C1 true RU2710862C1 (ru) | 2020-01-14 |
Family
ID=69171415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019124326A RU2710862C1 (ru) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | Состав для изоляции водопритока в скважину |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2710862C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2245990C1 (ru) * | 2003-09-05 | 2005-02-10 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Буровая компания открытого акционерного общества "ГАЗПРОМ" (ДООО "БУРГАЗ") | Тампонажная композиция |
| WO2011131378A1 (de) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | Basf Se | Verwendung von csh-suspensionen in der bohrlochzementierung |
| RU2571474C1 (ru) * | 2014-12-15 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ изоляции водопритоков в трещиноватых карбонатных коллекторах |
| RU2614997C1 (ru) * | 2015-12-31 | 2017-04-03 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ ограничения водопритока в трещиноватых карбонатных коллекторах |
| RU2618539C1 (ru) * | 2016-05-31 | 2017-05-04 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине |
| RU2619778C1 (ru) * | 2016-03-10 | 2017-05-18 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ ограничения водопритока в обводненных карбонатных коллекторах |
-
2019
- 2019-07-31 RU RU2019124326A patent/RU2710862C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2245990C1 (ru) * | 2003-09-05 | 2005-02-10 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Буровая компания открытого акционерного общества "ГАЗПРОМ" (ДООО "БУРГАЗ") | Тампонажная композиция |
| WO2011131378A1 (de) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | Basf Se | Verwendung von csh-suspensionen in der bohrlochzementierung |
| RU2571474C1 (ru) * | 2014-12-15 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ изоляции водопритоков в трещиноватых карбонатных коллекторах |
| RU2614997C1 (ru) * | 2015-12-31 | 2017-04-03 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ ограничения водопритока в трещиноватых карбонатных коллекторах |
| RU2619778C1 (ru) * | 2016-03-10 | 2017-05-18 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ ограничения водопритока в обводненных карбонатных коллекторах |
| RU2618539C1 (ru) * | 2016-05-31 | 2017-05-04 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2586517C2 (ru) | Медленно застывающие цементные композиции, содержащие пемзу, и связанные с ними способы | |
| EP1213270A1 (en) | Well cement fluid loss control additive | |
| RU2337124C1 (ru) | Базовая основа тампонажного раствора для цементирования скважин | |
| Benyounes et al. | Effect of bentonite on the rheological behavior of cement grout in presence of superplasticizer | |
| RU2470979C1 (ru) | Облегченная тампонажная смесь | |
| RU2710862C1 (ru) | Состав для изоляции водопритока в скважину | |
| RU2186942C1 (ru) | Способ приготовления тампонажного состава | |
| RU2591058C1 (ru) | Утяжеленный тампонажный раствор | |
| RU2474603C2 (ru) | Высокоструктурированная тампонажная смесь | |
| RU2599154C1 (ru) | Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине (варианты) | |
| RU2460755C2 (ru) | Тампонажный материал для цементирования обсадных колонн и способ его приготовления | |
| RU2504568C1 (ru) | Расширяющийся тампонажный состав | |
| RU2507380C1 (ru) | Тампонажный раствор низкой плотности | |
| RU2807721C1 (ru) | Тампонажная смесь | |
| RU2726695C1 (ru) | Тампонажная смесь | |
| RU2726754C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
| RU2357999C1 (ru) | Тампонажный раствор "нцр химеко-вмн" | |
| RU2259467C1 (ru) | Основа утяжеленного тампонажного раствора, применяемого преимущественно в трещиноватых карбонатных коллекторах | |
| RU2713063C1 (ru) | Состав для изоляции водопритока в скважину | |
| RU2707837C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
| RU2620693C1 (ru) | Тампонажный состав для крепления продуктивной зоны скважины | |
| RU2745980C1 (ru) | Тампонажный состав | |
| RU2524771C1 (ru) | Тампонажный облегченный серосодержащий раствор | |
| RU2733584C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
| RU2500710C1 (ru) | Безводный тампонажный раствор |