Тампонажный раствор для изоляции проницаемых пластов

к авторско видетельст атель.И.488 4918 О раствор магния атриеЮЗ СОВЕТСКИХЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛ ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)( 1 Северо-Кавказский научно-исследовй институт природных газов( 6) Авторское свидетельство СССР М 59Е 218 33/138, 1974,Авторское свидетельство СССР И 14Е 218 33/138, 987.( 4) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ИИИ ПРОНИЦАЕМЫХ ПЛАСТОВ( 7) Сущность изобретения: тампонажныйдержит мас%. шпан 4,8 - 5 Я; хлорид8 - 1 Я; хпорид железа 1,8 - 2 Я; тетр 11 (1 Ц 1839042Е 21 В 33 138 вую соль 2-окси,3-пропилендиамин-тетраметиленфосфоновую кислоту 0,8 - 1 Я; воду - остальное. Смешивают 10% - ный водный раствор шпана с тетранатриевой солью 2-окси,3 - пропилендиаминтетраметиленфосфоновой кислоты марки ДПФ - 1 Н. Готовят водный раствор хпорида магния, в который вводФт хпорид железа. Смесь шпана и ДПФ вводят в раствор солей. Перемешивают до получения однородной системы К Характеристики тампонажного раствора: улучшаются изоляционные свойства за счет повышения пластической прочности: динамическое напряжение сдвига увеличивается в 10 - 16 раз через 1 мин, 12 - 15 раз через 3 ч; время гелеобразования - в 15 - 16 раз. 2 табл.Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности, к тампонажным смесям для изоляции проницаемых пластов, характеризующихся трещиноватыми породами.Цель изобретения - улучшение изоляционных свойств за счет повышения пластической прочности и сокращения времени гелеобразования,Гипан используют по ТУ 6-01-166-74, тетранатриевую соль 2-окси,3-пропилендиаминтетраметиленфосфоновой кислоты марки ДПФН - по ТУ 6-02-13-20-87, хлорид железа - по ГОСТ Ш-76, хлорид магния - по ГОСТ 4209-07,Получение изолирующего состава связано с протеканием ряда сложных физико- химических процессов. Первоначально при сливании растворов гипана и ДПФ происходит образование высокомолекулярного соединения (ВМС) с разветвленной структурой. При добавлении растворов солей хлорида железа и хлорида магния в результате протекающих ред-окс процессов происходит изменение структуры образовавшегося ВМС с разрывом химических связей и возникновением макрорадикалов, способных рекомбинировать в новые молекуляры 8 МС. В результате жидкая полимерная система переходит в прочное гелеобразное состояние. Продукты реакции гидролизируются с образованием жидкой фазы с низкими значениями рН, что интенсифицирует процесс набора прочности гелем и регулирует время завершения гелеобраэования в пределах 3 - 4 ч,Изобретение иллюстрируется следующими примерами.Пример%1,Для изоляции зоны поглощения, представленной трещиноватой породой, готовят 1 т тампонажного раствора. Смешивают 450 л или 480 кг 10-ного раствора гипана (р =1060 кг/м; 48 кг в пересчете на сухое вещество или 4,8 мас.) и ДПФН в количестве 28,6 л или 37,6 кг 21,25 -го раствора его ( р=1314 кг/м; 8 кг в пересчете на сухое вещество или 0,8 мас. ). Готовят растворы солей; для чего в 456,4 л воды последовательно растворяют 8 кг (0,8 мас.,) хлорида магния и 18 кг (1,8 мас. ) хлорида железа. Затем полученную смесь гипана и ДПФ вводят в приготовленный раствор солей. Компоненты перемешивают до получения однородной полимерной системы.Динамическое напряжение сдвига, характеризующее пластическую, прочность тампонажного состава. равно 127,3 дПа, через 3 ч - 170,1 дПа, время гелеобразованиясостава соответствует 3 ч 05 мин. Растворпредставляет собой однородную тиксотропную, текучую жидкость с начальной пласти 5 ческой вязкостью 57,5 Па с, через 3 ч сувеличивающейся за счет структурированиядо 87,8 Па с. Состав пригоден для изоляциипроницаемых пластов.П ример М 2,10 Готовят тампонажный раствор следующего состава, мас./кг:Гипан 5,2/52 или 520 кг 10-го раствора или 490 лХлорид магния 1,2/1215 Хлорида железа 2,2/22ДПФН 1,2/12 или 56,5 кг 21,25 -гораствора или 43 лВода 90,2/902 или с учетом концентрации гипана и ДПФ систему доводят до 100020 . кг, приливая 389,5 л воды.Проводят все операции так, как указанов примере М 1.Динамическое напряжение сдвига тампонажного раствора равно 174,1 дПа, через25 3 ч - 202,5 дПа, время гелеобразования состава соответствует 3 ч 35 мин, что обусловливает возможность закачки состава впроницаемый пласт. Начальная пластическая вязкость 58,5 Па с, через 3 ч увеличи 30 вается до 83,4 Па с. Состав однороден,текуч, тиксотропен.Пример МЗ.Готовят тампонажный раствор следующего состава, мас. /кг;35 Гипан 5,0/50 или 500 кг 10;-ного раствора, или 472 лХлорид магния 1,0/10Хлорид железа 2,0/20ДПФН 1,0/10 или 47 кг 21,25 -ного40 раствора или 35 л.Вода 91/910 или с учетом концентрациигипана и ДПФ систему доводят до 1000 кг,приливая 423 л воды.Проводят все операции так, как указано45 в примере % 1.Динамическое напряжение сдвига тампонажного раствора равно 196,3 дПа, через3 часа - 220,2 дПа,время гелеобразованиясостава соответствует 3 ч 15 мин, что обус 50 ловливает возможность закачки состава впроницаемый пласт. Начальная пластическая вязкость 55,0 Па с, через 3 ч увеличивается до 79,7 Па с. Состав однороден,текуч, тиксотропен.55 Для удобства данные по примерам сведены в табл, 1 и 2.Состав позволяет получить однородный, текучий, тиксотропный тампонажныйраствор, пригодный для изоляции пласта.1839042 о сравнению с прототипом изоляционные ойства раствора улучшаются за счет по- щения пластической прочности: динамиП св вы ческое напряжение сдвига через 1 мин увеличивается в 10-16 раз, через 3 ч - в 12-15раз, время гелеобразовэния - в 15-16 раз,Таблица 1 Ми/и Тампанажный состав, мас Гипан Хлорид маг- Хлорид желеВода ДПФНМи/и Зч Зч 1 мин 1 мин 170,1 202,5 220,2 192,3 187,4 192,8 204,9 127,3 174,1 196,3 167,5 129,2 163,2 386,6 167,5 87,8 83,4 79,7 81,4 90,7 77,8 83,5 57.5 58,5 55,0 60,0 61,2 56,5 77,0 65,6 Као ля ия 26,615,9не замеряема22.0 26,6 15,9 126,7 10,7 37,91,2122,632,0 36,7 1,2 85,5 35,51 О,О 10,7 14 П р и м е ч а н и е: испытания реологических свойств изоляционных тампонажных растворов проведены на реовискозиметре "Еапп". 59,9 49,9 54,8 79,8 54,9 89,8 64,3 58,9 64,3 85,7 61,8 96,3 более 24-00) более 48-00 тамп онажн огосостава до гелеобразованияОднородный,тиксотропный,текучийТо же Неоднородныйтиксотропный,малоподвижныйОднородный,тиксотропный,тиксотропный,текучий неоднородный,нетоксотропный,малоподвижный однородный, не1839042 10 ТАМПОНАЖНЫЙ агнияелезаиевая соль 2-окси ендиаминтетрамеоновая кислота 0,8 -1,2Остальное оставитель Г,Ершоваехред М.Моргентал Корректор М.Кере ираж ПодписноеНПО "Поиск" Роспатента, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ьский комби ормула изобретения РАСТВОР ДЛЯ МЫХ ПЛАСТОВ, рид магния ичто, сцул изочет повышенияи сокращения я, он дополни- натриевую соль нтетраметилен фосфо новой кислоты и хлорид железа при следующем соотношении компонентов, мась:Гипан 4,8 - 5,2 Хлорид м 0,8 - 1,2 Хлорид ж 1,8 - 2,2 Тетранэтр1,3-п ро пилтиленфосфВода атент", г. Ужгород, ул.Гагарина