Состав для крепления призабойной зоны слабосцементированных пластов

А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИНЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 В 33 13 Я ВТОРСНО ТЕЛЬСТВУ Кф 17Д.А. Рагимо госуда ательски нефтяной ромыш 53) 622.24 56) 1. Авт 836336, кл 2, "Азер озяйство р2025 ес ототип альное од ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЭОБ(54) (57) СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ПРИ - ЗАБОЙНОЙ ЗОНК СЛАБОСЦЕМЕНТИРОВАННЪХ ПЛАСТОВ, включающий цемент, песок, хлористьй натрий, воду, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью создания в пластовых условиях прочного барьера с более высокими значениями пористости и проницаемости, он дополнительно содержит полимер полиакриламид (ПАА) при следующем соотношении компонентов, мас.у,:Цемент 30 0,5-3,25тый натрий 5-20Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к технологии крепления призабойной зоны слабосцементированных нефтяных пластов, 5Известен тампонажный материал для крепления призабойной зоны скважины 1, содержащий, 7.: Сланцевые алкилрезорцины (смола ТС) 20 Формалин или уротропин 6-1250-65 Хлористый натрийВода Остальное Недостатками этого состава являются применение токсичных материа 20лов .(состав ТС), вредно влияющихна обслуживающий персонал, необходимость дополнительных работ дляочистки оборудования и техники отостатков ТС, опасность прихватазаливочных труб при нарушении технологии закачки.Наиболее близким к предлагаемомувеществу по составу ингредиентов является состав для крепления приэабойной зоны слабосцементированныхпластов, включающий цемент песок,хлористьй натрий и воду 2.При эксплуатации скважины, помере растворения соли, содержащейся в смеси после затвердения це змента, образуются дополнительныепоры, увеличивающие пористость ипроницаемость создаваемой преграды.При подборе крепящего материаладля слабосцементированных пластов с 40низким пластовцм давлением и дебитом необходимо учитывать значенияпористости и проницаемости созданного барьера в призабойиой зонепласта. Известно, что при низких 45пористости и проницаемости поступление жидкости из пласта уменьшается или совсем прекращается. Поэтомувозникает необходимость созданияв призабойной зоне пласта барьера Ис заданной пористостьв и проницаемостью,Однако существующий состав крепления пород не позволяет создать впризабойной зоне пласта барьер с за- эзданными пористостью и проницаемостью., Это обусловлено тем, что эа периодприготовления и закачки цементно-со-, левой смеси в пласт определенные частицы солей растворяются полностью, не доходя до пласта. Тем самым соли теряют свои первоначальные объемы, Следовательно, урегулировать заданные конечные пористость и проницаемость созданного барьера становится невозможно.Цель изобретения - создание в пластовых условиях прочного барьера с более высокими значениями пористости и проницаемости.Укаэанная цель достигается тем, что состав для крепления нризабойной эоны слабосцементированных пластов, включающий цемент, песок, хлористый натрий и воду, дополнительно содержит полимер - полиакриламид (ПАА) при следующем соотношении компонентов, мас.7: ЦементПесок 20-3025-400,5-3,255-20 Хлористый натрийВода Остальное Процесс крепления призабойной зоны пласта с предлагаемым составом производится в следующей последовательности. Скважину промывают до забоя, приподнимают промывочные трубы, а конец их оставляют на уровне верхних отверстий фильтра.Устье скважины оборудуют заливочной головкой и соединяют с агрегатами АНили АН.На смесительном агрегате приготавливают цементно-песчаный раствор и смесь хлористого натрия с полимером. Их перемешивают:и закачивают в приэабойною зону пласта. Закачку производят до заполнения камеры призабойной зоны, Резкое повышение давления показывает заполнение приэабойной эоны пласта закрепляющим материалом. Наращиванием заливочУказанный состав получают путемпростого перемешивания компонентов,а затем - с водой (щелочной). Составуказан в табл,Щелочную воду испольэовали с цельюпредотвращения преждевременного растворения хлористого натрия в процессахпри приготовлении и закачке крепящего состава,з 11ных труб вымывают излишки крепящегоматериала из ствола скважины. Трубы)припо"нимают на 20-30 м выше фильтраи скважину оставляют для затвердения крепящего материала.По истечении 24 ч - начала схватывания крепящего материала - медленным повышением давления до 10 МПапродавливают пресную воду иэ колонны в пласт. Цель указанного процесса продавки заключается в промывкеполимерных оболочек и в растворениичастиц хлористого натрия.Когда давление продавки снижается и стабилизируется, закачку водыпрекращают, и скважину оставляютеще на 24 ч для полного затвердения крепящего материала. Затем плавным запуском скважину пускают вэксплуатацию.Предлагаемый состав крепленияпризабойной зоны слабосцементированных пластов качественно изменяетфизические свойства созданного барьера благодаря покрытию частиц хлористого натрия полимерной оболочкой,обеспечивающей большой диапазонпроницаемости (16-22 мк м), пористости (25-323) и прочйости (5,57,5 МПа) за счет предотвращенияпреждевременного растворения частицхлористого натрия,Предлагаемый состав приготавливают на дневной поверхности непосредственно перед применением.С целью определения оптимального варианта показателей созданногобарьера в фильтровой части скважины были проведены серии экспериментальных работ при различных соотношениях веществ, входящих в крепящий состав,П р и м е р 1. В отдельных емкостях готовят цементно-песчануюсмесь, состоящую, мас.Ж: цемент 2,песок 40 (с фракцией 0,4-1,2 мм);щелочная вода 20,5, и смесь хлористого натрия (с фракцией 0,30-1,0 ммв количестве 157) с 503-ным раствором водорастворимого ПАА в количестве 4,52.54435 зец. При завершении отмыва определяют проницаемость образца, Снова образец помещают в ванну еще на 24 ч для полного отвердения. Затем снова определяют проницаемость, пористость и прочность образца. Так как полученные значения проницаемости образца после отмыва, а также после отвердения почти одинаковые, в других опы О тах проницаемость образца после затвердения не определяют.В результате исследования указанного образца получены следующие данные; 5 Пористость, Е 32,3 21,5 Проницаемость, мк м Пористость, 7Проницаемость, мкм,26,8 12,45 40 Предел прочности при сжатии, МПа 6,25 П р и м е р 3. Образец барьера в фильтровой части скважин готовят перемешиванием цементно-песчаной смеси состава, мас.Х: цемент 20;песок 25; щелочная вода 28,5 с хлористым натрием (20%), покрытым оболочкой ПАА (6,53). Исследования проводят в указанной последовательности и получают следующие результаты: Предел прочностипри сжатии, МПа 5,5 20П р и м е р 2. Цементно-песчаныйраствор содержит, мас.7: цемент 25;песок 32,5; щелочная вода 26,5.Хлористый натрий в количестве 25 12,5 смешивают с 507-ным ПАА в количестве 3,53. Затем все указанныекомпоненты смешивают в течение 5 мин,После 24 ч затвердения производятотмыв оболочки ПАА, растворение хлористого натрия фильтрацией преснойводы через образец и снова помещаютего в водяную ванну на 24 ч для полного затвердения, Затем определяютпористость и предел прочности насжатие и получают следующие результаты:Полученные растворы перемешивают в течение 5 мин и затвердевают в водяной ванне при 20-25 С в течение 24 ч. После этого производят отмыв полимерной оболочки с поверхности частиц МаС 1 и растворение ЯаС 1 путем фильтрации пресной воды через обра Пористость, 7 29,5 Проницаемость, иком 19,50 55 Предел прочностипри сжатии, МПа 5,8П р и м е р 4. Образец созданного барьера в фильтровой части сква1154435 жины готовят перемешиванием цементно-песчаной смеси с хлористым натри-,ем покрытым 507-ным раствором ПААи щелочной водой в следующих соотношениях, мас.й; цемент 30; песок 25;хлористый натрий 5; ПАА 1,Результаты исследования следующие; 20,0 Пористость, Е 1,30 Таблица 1 Эквивалентные значенияДанные анализа, 100 г воды 47,92 Иа, К, Ва 0,0300 Первая соленостьБ =61,64 Са 0,0072 0,0003 0,48 М 0,0127 Сумма катионов С 1 0,6775 0,0010 0,0313 О, 0191 1,60 50,00 30,50 Первичная щелочность А=34,20 0,32 15,50 1,92 Вторичная щелочность а=4,16 0,32 50,00 100;00 Проницаемость, мкфм Предел прочности насжатие, ИПа ЯО, 0,0110НСО 0,5340зОК О, 1304НВ О 0,0423Сумма катионов 0,0009 0,0097 0,00120,0002 0,0002 0,0313 Сравнительные данные предлагаемого состава с известным сведены в табл. 2. Как видно из табл. 2, вводя в состав полимер ПАА, можно увеличить проницаемость и пористость состава за счет предотвращения преждевременного растворения частиц хлористого . натрия.Экономический эффект от применения состава крепления в 100 скважинах составит около 400 тыс. руб. Эквивалентность, Характеристика Ж по Пальмеру Вторичная соленостьЯ =0,08 Таблица 2 1154435 Содержание в составе, мас.7. Характеристики за- . твердевшего состава Состав Пределпрочности ПрониПористость7 Вода Хлористыйнатрий Цемент цаемость мк.м при сжатии, МПа 1,43 7,0 1,756,5 25 22,0 15 Известный 25,0 20 20 Предлагаемый 1,30 45 0,5 10 1,25 2,0 20 34,50 20,5 28,75 26,5 23,00 28,0 16,75 32,3 Составитель В.БулыгинРедактор В.Иванова ТехредЛ.Микеш Корректор А.Обручар Заказ 2653/30 Тирах 540 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45