Гелеобразующий тампонажный состав

(5 ИДЕТЕЛ ЬСТВ К АВТОРСКОМ ои ь" СТГОСУДАРСТВЕ ННЪ й КОМИТЕ ТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Государственный научно-исследтельский и проектный институт нефтпромышленности "УкргипроНИИне(56) Патент США М 4257813,кл, Е 21 В 33/138, 1981.Авторское свидетельство СССРМ 1472643, кл. Е 21 В 33/138, 1989. Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в нефтяных скважинах и регулирования профиля приемистости нагнетательных скважин.Известен способ обработки формации лигносульфонатным гелем, активизированным солью кремниевой кислоты. Весовое соотношение ЯО 2 и лигносульфоната находится в пределах 0,2;1 - 1:1 1. Однако он имеет следующие недостатки:- короткий период загустевания геля при высоких температурах, что ограничивает объем закачиваемого геля;- чувствительность к воздействию солей, что вызывает необходимость использования пресной воды, а также преждевременное гелеобразование в пластах, содержащих растворимые соединения,За прототип принят гелеобразующий состав (2. Он включает лигносульфонаты, хроматы, карбоксиметилцеллюлозу, при 776766 А 1(54) ГЕЛ ЕОБРАЗУЮЩИЙ ТАМПОНАЖН ЫЙ СОСТАВ(57) Состав содержит, мас.,: лигносульфонат 3,0 - 6,0, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), модифицированная препаратом ОС на основе полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, 2,0 - 8,0, бихромат йа или К 1,5-3,0, СаС 2 1,2-5,0, вода - остальное. Компоненты механически смешивают. Цель состава: повышение фильтрационной способности и прочности геля.2 табл. следующем соотношении ин р д в,оКарбоксиметилцеллюлоза 1,0-6,0 Лигносульфонаты 0,10 - 25,00 Хроматы 0,25 - 5,00 Вода Остальное Он имеет следующие недостатки: наличие КМЦ в его составе увеличивает вязкость, т. е, ухудшается его подвижность, и тем самым ограничивается его область применения, особенно для скважин, вскрывших низкопроницаемые коллектора, и уменьшаются обьемы закачки составов, что существенно влияет на качество ремонтно-изоляционных работ.Цель изобретения - повышение эффективности действия гелеобразующего тампонажного состава за счет увеличения его фильтрационной способности и повышения прочности геля.Для этого гелеобразующий тампонажный состав, включающий лигносульфонаты, карбоксиметилцеллюлозу, бихромат натрия2,0 - 8,0 или калия и воду, дополнительно содержит хлористый кальций, причем в качестве карбоксиметилцеллюлозы содержит карбоксиметилцеллюлозу, модифицированную препаратом ОСна основе полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов при следующем соотношении ингредиентов, мас. :лигносульфонэты 3,0 - 6,0 карбоксиметилцеллюлоза, модифицированная препаратом ОСнаоснове полиэтиленгликолевых эфироввысших жирныхспиртовбихромат натрияили калия 1,5 - 3,0 кальций.хлористый 1,2-50вода Остальное Основой состава являются лигносульфонаты (ЛСТ) - отходы целлюлозно-бумажной промышленности; поставляют их в сухом или жидком виде. Для получения составаприменялись сухие порошкообразные ЛСТ марки "Е" целлюлозно-бумажного завода, г. Советска, Калининградской области. ТУ 13-0281036-05-89,Карбоксиметилцеллюлоза, модифицированная препаратом ОС, образуется в виде натриеаой соли при взаимодействии щелочной целлюлозы с монохлоруксусной кислотой или ее натриевой солью в присутствии препарата ОС, представляющего собой смесь полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов.Процесс получения описан в "Методике модифицирования КМЦ препаратом ОС,Препарат ОСвыпускается по ГОСТ 10730-82 двух марок А и Б и представляет собой при 20 С воскообразную чешуйчатую или твердую массу от светло-желтого до коричневого цвета.Преимущество КМЦ ОСперед обычным КМЦ заключается в том, что он обладает свойствами. присущими поверхностно-активным веществам (ПАВ), то есть понижает вязкость состава и поверхностное натяжение, вследствие адсорбционного эффекта, и свойствами обычного КМЦ, т. е, повышает прочность геля,Наличие КМЦ ОСв гелеобразующем составе делает его более подвижным и прочным по сравнению с прототипом. Это позволяет предлагаемый состав закачивать в больших объемах, и создавать изолирующие экраны на большом радиусе от ствола скважины, что существенно улучшит качест. во ремонтно-изоляционных работ.В качестве сшивающих агентов, с цельюускорения процессов гелеобразования при5 температурах 82 - 105 С, применяются солибихромовой кислоты (йа 2 Сю 07 и К 2 Сгг 07). Врезультате взаимодействия ЛСТ с бихроматами происходит снижение валентностииона Сг до Сг при малом изменении вяз 10 кости раствора и отсутствии структурнойвязкости, затем происходит образованиепоперечных молекулярных связей (сшивка),+3 +2в результате реакции Сг и Са с молекулами КМЦ ОС. Это приводит к значитель 15 ному возрастанию вязкости, и в конечнойстадии этой реакции получается гель. Увеличение прочностных характеристик геля достигается в результате образованияструктур между макромолекулами КМЦ ОС 20 20 и цепей КМЦ ОС- ЛСТ - КМЦ РС.ЛСТ - КМЦ ОС- ЛСТ.Гелеобразующий состав готовят путемсмешения водных растворов, входящих внего ингредиентов в цементировочном аг 25. регате (ЦА). Для приготовления составовможно применить любую воду, даже высокоминерализовэнную, Время гелеобразования можно регулировать изменениемколичества бихромата и СаСг, Оно чувстви 30 тельно к температуре и должно определяться применительно к соответствующимпластовым условиям,Зависимость величины структурно-механических свойств составов от содержания35 составляющих ингредиентов и температурпредставлена в табл. 1,Для сравнения составов проведены экспериментальные исследования по определению предельного градиента давления,40 при котором изоляционная структура разрушается при различных значениях ингредиентов. Наиболее оптимальные соотношениякомпонентов, как видно из табл. 1, отвечаютсоставам 2, 3,4. При изменении содержания45 компонентов в сторону уменьшения от оптимальных значений гели не образуются, ав сторону увеличения - возрастает вязкость,ухудшаются реологические характеристики.Из данных табл. 1 видно, что предлага 50 емые составы примерно нэ порядок улучшают прочностные свойства структуры посравнению с составом по прототипу,Проведены лабораторные работы повытеснению из двухслойной модели пласта55 нефти - водой, при моделировании процесса ограничения водопритока с использованием предлагаемого гелеобрэзующегоизолирующего состава и состава по прототипу Все экспериментальные исследования проводились при гидродинэмических1776766 препаратом ОСна основе полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов,при следующем соотношении ингредиентов, мас. ф:5 лигносульфонаты 3 - 6карбоксиметилцеллюлоза, модифицированная препаратом ОСна10 основе полиоксиэтиленгликолевыхэфиров высшихжирных спиртовбихромат натрия15 или калия 1,5 - 3,0хлористыйкальцийвода 2 - 8 1,2 - 5,0остальное 20 Таблица 1 Вязкость сПо (опре- делялась по Ре- отесту Время ге- лео- бразо- вания, час при 100 С Время ге- лео- бразование,час при 85 С Вязость, Ст (оп- ределяласьпо ВПЖ 2 Состав КМ ЦОСБХК СаО 2 ЛСТ МС Предлагаемый Состав 20 10 9,3 11,2 10,210 0,08 0,51 1,9 3,5 6,0 6,9 41 58 61 60 63 51 0,34 0,72 0,89 0,88 0,91 0,7 24 12 10 12 10 12 58 30 24 20 .16 22 1,95 1,75 2,00 2,11 2,17 3,05 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 1,41 1,62 1,89 1,95 2,06 2,95 1,0 1,2 3,0 4,0 5,0 6,0 1,0 1,5 2,0 3,0 3,0 4,0 1,0 2,0 4,0 6,0 8,0 9,0 Известный состав 30 21 28 0,30,10,27 0,09 0,04 0,01 3,72 5,16 3,24 25,00,110,0 1.0 5,0 3,0 1,0 6,0 3,0 параметрах, соизмеримых с единичными параметрами реальных пластовых систем.Результаты представлены в табл. 2, Из данных табл, 2 следует, что эффективность при использовании предлагаемого состава увеличилась на 30.Формула изобретения Гелеобразующий тампонажный состав, включающий лигносульфонаты, карбоксиметилцеллюлозу, бихромат натрия или калия и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности действия за счет увеличения фильтрационной способности состава и повышения прочности геля, он дополнительно содержит хлористый кальций, причем в качестве карбоксиметилцеллюлозы содержит кар.- боксиметилцеллюлозу, модифицированную Время ге- лео- бразо- вания, час при 20 С Пре- дельный градиент давления при коэфф. проницаем. К=1 х 1 мПа/м Объем изоли- рующего состава, за- качи- ваемогов модель скв.,см Неф- теот дача при моде- лировэнии процесса огра- ничения водо- притока,Открытая пористостьПроницаемость, м Нефтенасыщенный объем, см Градиент давления, МПа/м Расход, мз/с Время фильтрации одного порового объема, мин,Минерализация воды, г/л Объем добытой в модели нефти после фильтрации одного порового объема,см Нефтеотдача после фильтрации одного парового объема,Объем закачиваемого изолирующего состава, смз Объем профильтровавшейся в модели нефти после закачки высоковязкой жидкости Нефтеотдача после закачки изолирующего состава, 3-28 150 3-28 150 20 20 28,5 28,5 0,3 0,9 36,5 40 70 Составитель Н, КазаковцеваТехред М,Моргентал Корректор М,Андрушенко Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4104 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5