Тампонажный состав для временной изоляции высокопроницаемых зон в скважине

) Заявитель Кубанскийосударственный университ 54 ОНАЖНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ВРЕМЕННО ОЛЯЦИИ ВЫСОКОПРОНИБАЕМЫХ ЗОНВ СКВАЖИНЕ а 1 ае менИзобретение относится к горной про мышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для временной изоляции высокопроницае- мых зон пласта трещиноватых с интен сивными поглощениями) при проведении5 различных технологических операций при бурении, эксплуатации и ремонте скважин, работающих в условиях повышенных температур (до 180 фС).Известен тампонажный состав, содержащий парафинистые соединения, который закачивают в пласт, замораживают и после завершения технологических операций оттаивают, осуществляя таким обра эом временную изоляцию Г.1 ),Однако при закачке в пласт парафинисгых соединений долго поддерживать пониженную температуру в пласте для сохране ния их в твердом состоянии невозможно 20 из-за контакта обрабатываемого участка пласта с окружающими участками, в ко- торых температура в зависимости от глубины может достигать 40-150 фС. арева, В Б. АлександровЛ. Жетлукин Парафин при этом размягчается и, расе плавляясь" уходит в пласт, в результате чего изоляция нарушается.Наиболее близким к предл мому является тампонажный свстав для вре ной изоляции высокопроницаемых зон в скважине, содержащий поливиниловый спирт, соль металлов переменной валентности, наполнитель - вискозное волокно и воду, отвердителем является щелочь 12В основе обратимого перехода состава из одного фазового состояния в другое, например из жидкого в твердое, лежит процесс комплексообразования эа счет гидроксильных групп макромолекул поливинилового спирта с гидроокисями металлов переменной валентности, образующикся при введении в состав отвердителя - щелочи. Перевод в жидкое фазовое состояние осуществляется путем обработки тампонажного материала кислотой, под действием которой происходит разрушение образовавшикся комплексных связей.977706Однако этот состав нестабилен при температурах выше 150 С, так. как ухудешаются его физико-механические свойства (адгезия, к породе, пластическая прочность и т,д,) Это обусловлено тем, что при эксплуатации укаэанного состава при температурах выше 150 С за счет окислительных процессов происходят, с одной стороны, структурирование (сшивка), Е с другой - деструкция макромолекул 16 поливинилового спирта, образующих скелет. тампонажного материала. Структурировение приводит к потере способности состава к фазовым превращениям, так как при этом образуется твердый полимер сшитой 15 структуры, который перейти в жидкое фазо вое состояние не может, а следовательно, состав теряет свое основное назначение как временноизолирующий. Деструкция приводит к потере прочности образовавшегося тампонажного материале он сте новится рыхлым, резко ухудшаются такие эксплуатационные характеристики кек ад гезия к породе, пластическая прочность и др. 25Цель изобретения - расширение температурного интервала использования темпонажного состава и улучшение физико-механических свойств.Указанная цель достигается тем, что тампонажный состав для временной изоляции высокопроницаемых зон в скважине, содержащий поливиниловый спирт, соль металлов переменной валентности, напол-, нитель - вискозное волокно - и воду, дополнительно содержит ингибитор окисле 35 ния и структурообразования. - борнуюкислоту, и модифицирующую добавку - карбоксиметилцеллюлозу при следующем количествейаом соотношении компонентов, мас.;40Поливиниловый спирт 7,0-1 0,0Соль металлов переменной валентности 4,0-8,0Борная кислота О, 1-1,0Карбоксиметилцел-.45люлозе 0,5-1,5Вискозное волокно 0,4 1,0Вода ОстальноеВ лабораторных исследованиях данный состав готовят путем растворения в воде 5 ф смеси солей (например сульфатов меди и железа), борной кислоты, сухого поливинилового спирта и карбоксиметилцеллюлозы при нагревании при 75-95 С. Далее в полученный раствор вводят наполнитель-Ф 5 измельченное вискозное волокно (1-3 см). Для отверждения тампонажный состав обрабатывали щелочью, например ЙО ОИ 4Рецептура и свойства тампонажногогсостава до и после отверждения представлены в табл. 1,Перед введением состава высокопроницеемую зону обрабатывают щелочьюв виде 6-7%-ного водного раствора длясоздания в зоне тампонирования щелочной среды, соприкасаясь с которой первые порции состава сразу образуют корку, которая предотвращает уход составав пласт. Далее осуществляется прокачкабуферной жидкости (воды), затем тампонажного состава. утверждение составаосуществляется второй порцией щелочи,закачиваемой вслед за тампонажным составом и буферной жидкостью, Количествощелочи, необходимое для отверждениясостава, расчитывается исходя из количества введенных в состав солей металлов переменной валентности. По завершении необходимых технологических операций, отвержденный состав можно перевести в жидкое фазовое состояние путем обработки кислотой. Отвержденный тампонажный состав, перекрывающий каналы поглощения, представляет собой плотный резиноподобный гель. Благодаря использованиюдобавок борной кислоты и карбоксиметилцеллюлозы он не теряет своих свойст дажеодаже при температурах выше 150 С,вплоть до 18 СРС,Так,например, переход из твердогов жидкое фазовое состояние тампонажногосостава,.подвергнутого последовательнойтермической обработке вначале в шелоньной среде (6-7%-ный раствор ОООН), азатем в кислой происходит в зависимости от температуры 150-180 С в тече-,оние 20-90 мин соответственно (табл.1 и 2).Пластическая прочность отвержденного тампонажного состава находится впределах 15,0-24,0 г/см. Условнаявязкость, характеризующая подвижностьтампонажного состава и его компенсацию(150-325 с), а также низкое значениедгезии к металлу (1,0-1,7 кг/см ),определяющее силу сцепления тампонажного состава с поверхностью металлических труб обеспечивают хорошую прокачиваемость:состава и устраняют возможность образования пробок и закупорокв транспортирующем оборудовании.О закупоривающей способности тампонажного состава в зоне поглощения свидетельствует величина адгезии его к породе (2 ф 5-8,0 кг/см),Полученные результаты подтверждаютвозможность использования йредлагаемого состава для временной изоляции вы,сокопроницаемых еон пласта в пропессе при температурах вплоть ао 18(3 фС рас бурения и експлуатапии нефтяных и га ширяет технологические воаюоааости эовых сквааин в слоаиых термобаричес- иволапии Рлубокик сквааин с сохранениеМ ких условиях. Способность тампонааноо естественнойпронииаемостпластаижасостава поачинятыя фаеовому управлению чительноновьппает коэффициентаефтеотаач.ф о в ж ж Щ Рф 2 о( В 1 ожоо вОоа оо"а жф-(Ч д 1 р вЩ од олаф ф977706 10 10 60 20 20 30 130 7 30 60 160 30 90 180 7,0-10,0 Поливиниловый спиртСоль металлов переменной валентностиБорная кислотаКарбоксиметилцеллюлозаВискозное волокноВода 4,0-80 0,11,0 0,5-1,50,4-1,0Остальное Составитель В. НикулинРедактор Н. Кешеля ТехредМ.Геогель Корректор,Л. Бокшан Заказ 9155/43 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д, 4/5Филиал НПП патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретенияТампонажный состав для временной изоляции высокопроницаемых зон в скважине, содержащий поливиннловый спирт, соль металлов переменной валентности, наполнитель - вискозное волокно - и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения температурного интервала использования тампонажного состава, и улучшения физико-меканических свойств, он дополнительно содержит ингибитор окисления н структурообразо,вания - борную кислоту и модифицирующую ,добавку - карбоксиметилцеллюлозу при .следующем колнчественном соотношении компонентов, масЛ: Источннки информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 120806, кл, Е 21 В 33/13, 1959,2. Авторское свидетель"тво СССР М 881296, кл, Е 21 В 33/138, 1981 1 прототип).