Состав для крепления коллектора иили заполнения каркаса фильтра в скважине

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1052647 А 11 Е 21 В 33/13 1 зч фХ ЕПЬСТ соотнош 25,7 - 33,0 2,9 - 12,1 25,7 - 33,0 2,3- 9,7 ОстальноеВо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ(71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть"(56) 1. Патент Великобритании М 1492341, кл. Е 21 В 43/25, 1977.2; Авторское свидетельство СССР Ио 726310, кл. Е 21 В 33/138, 1978 (прототип) .(54) СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КОЛЛЕКТО. РА И / ИЛИ ЗАПОЛНЕНИЯ КАРКАСА ФИЛЬТ. РА В СКВАЖИНЕ (ЕГО ВАРИАНТЪ). (57) 1. Состав для крепления коллектора и/ или заполнения каркаса фильтра в скважине, содержаший портландцемент для горячих сква. жин, добавку и воду, о т л и ч а ю ш и й . с я тем, что, с целью снижения проницаемосоти при температуре ниже 100 С и восстанов. ления проницаемости при воздействии на пласт термическими методами, он содержит в качестве добавки дисперсньй поливинилхлорнд при следующем соотношении компонентов, мас, %Портландцемент для горячихскважин 56,8-67,6Дисперсией поливинилхлорид 2,9 - 13,4Вода Остальное.2. Состав для крепления коллектора и / или заполнения каркаса фильтра в скважине, содержащий портландцемент для горячих скважин, добавку и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения проницаемости при температуре ниже 100 С и восстанов. пения проницаемости при воздействии на пласт термическими методами, он содержит в качестве добавки днсперсный поливннилхлорид и карбонат кальция при следующеме. нии компонентов, мас. %:Портландцсмент для горячихскважин 50,0 - 69,0 Дисперсный поливинилхлорид 0,5 - 12,8 Карбонат кальция 0,4 - 10,3 Вода Остальное 3. Состав для крепления коллектора и / или заполнения каркаса фильтра. в скважине, содержащий портландцемент для горячих сква. жнн, добавку и воду, о т л и ч а ю щ и й . с я тем, что, с целью снижения проницаемос. ти прн температуре ниже 100 С и восстанов. ления проницаемости при воздействии на пласт термическими методами, он содержит в качест. ве добавки дисперсный поливииилхлорид и шлакопесчаную цементную смесь (ШПЦС - 200) при следующем соотношении компонентов,мас.%,Портландцемент для горячихскважин 22,9-35,5 ЫПЦС - 200 22,9 - 35,5 Дисперсньй поливинилхлорид 3,1-22,9Вода Остальное4. Состав для крепления коллектора и / илн заполнения каркаса фильтра в скважине, содержащий портландцемент для горячих скважин, добавку н воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения проницаемос.оти при температуре ниже 100 С и восстановления проницаемости при воздействии напласт термическими методами, он содержит в ка. честве добавки днсперсный полнвинилхлорид, шлакопесчаную цементную смесь (ШПЦС - 200),; карбонат кальция при следующем соотноше. нии компонентов, мас. %:Портландцемент для горячихскважинДисперсный поливинилхлоридШПЦС - 200Карбонат кальция1 052647Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для крепления коллектора и / или заполнения каркаса фильтра в скважине при извлечении флюидов из продуктивных пластов.Известен состав крепления коллектора, со. держащий твердые частицы из углеводородного воска и полимера, покрытые смолой в угсо леводородной жидксоти, превращающийся вск твердую проницаемую массу в пластовых ус и ловиях , пСостав сложен по своей композищя и при. для меним лишь при наличии в приствольной зоненил скважины углеводородного флюида.2Известен также состав для крепления кол 3 лектора и / или заполнения каркаса фильтрасо в скважине, содержащий портландцемент длям горячих скважин, добавку и воду, при этом и качестве добавки он содержит КОСЖК, гидра.м ты кислых щелочных металлов, бихроматы ил щелочных металлов 21 иДанный состав имеет довольно высокую (ко проницаемость при температуре ниже 100 С. НрЦель изобретения - снижение проницаемос- пр ти состава при температуре ниже 100 С и вос. 2 но становление его проницаемости при воздействии на пласт термическими методами, поуказанная цель достигается тем, что состав дпя крепления коллектора и / или заполнения ви каркаса фильтра в скважине, содержаций и30 портландцемент для горячих скважин, добавку и воду, содержит в качестве добавки (вариан. за ть) . дисперсный ноливинилхлорид при следуо. щем соотношении компонентов, вес. %:Портландцемент дти горячихскважин 56,8 - 67,6 Дисперсный поливинилхлорид 2,9 - 13,4 Вода Остальное Дисперсный поливинилхлорид и карбонат кальция при следующем соотношении компо.нентов, вес, %:Портландцемент для горячихскважин 50,5-69,0Дисперсный поливинилхлорид 0,5 - 12,8 Карбонат кальция 0,4 - 10,3Вода ОстальноеДисперсный поливинилллорид и шлакопесчаную цементную смесь (ЕПЦС) при следующем соотношении компонентов, вес. %:Портлапдцемент для горячихскважин 22,9-35,5 ШПЦС - 200 22,9 - 35,5 Дисперсный поливинилхлорид 3,1 - 22,9 Вода Остальное Дисперсный поливинилхлорид, шлакопесчаную цементную смесь (ШПЦС - 200), карбонат кальция при следуощем соотошении компонентов, вес. % : 2Портландцемент для горячихскважин 25,7 -33,0Дисперсный поливинилхлорид 2,9 - 12,1ЕЕЕПЦС25,733,0Карбонат кальция 2,3- 9,7Вода ОстальноеП р и м е р 1. (см, табп. 1), Состав 3держит 67,5% портландцемента для горячихважни, 2,94% смолы поливинилхлорида СМ29,48% воды, В сухой смеси твердых комонентов содержится 95,82% портландцементагорячих скважин и 4,18% смолы поливихлорида, Проницаемость этого состава52,3 мД, Предел прочности при сжатии7,5 кгс/см .Состав по проницаемости сходенмногими продуктивными коллекторамиесторождений высоковязких нефтей,Состав 4, содержащий 65,48% портландце.ента; 5,95% поливинилхлорида; 28,57% воды,и в сухой смеси: 91,67% портландцемента8,33% поливинилхлорида, после готовностионсолидации и тепловой обработки) имеетопицаемость 412,1 мД, предел прочностии сжатии 37,5 кгс/см 2,Состав по совокупсти этих показателей оптимален,Состав 5 (61,8% портлацдцемента; 11,24%ливинилхлорида; 26,96% воды, или в сухойеси: 84,62% портландцемента; 15,38% полиилхорида) имеет проницаемость 656,1 мД2предел прочности при сжатии 25 кгс/см Составкже оптимален по совокупности обоих покателей.Состав 6 содержит 56,82% портландцемеита;113,47% поливинилхлорида; 29,75% воды, илив сухой смеси: 80,88% портланлдемента для35 горячих скважин и 19,12% поливинилхлорида,Проницаемость консолидированной массы137,2 мД, а прочпость 16,25 кгс/см,При до.статочной прочности масса обладает высокойпропицаемостью, близкой к исходной прони40 цаемости высокодебитных коллекторов вь;со.ковязких нефтей,Дальнейшее увеличение содержания поли.винилхлорида не обеспечивает прочности, достаточной для консолидации составов,45Добавка поливинилхлорида в;,.альх дозах(менее 4,18% в составе сухой смеси) вызывает снижение проницаемости (до 2,7 мД) приувеличении прочности при сжатии до 75 кгс/см2(см. составы 2 и 1), Это обусловлено ускоряющим схватывание цемента воздействием образующего количества хлористого кальция,Плотности растворов при указанных водосмесевых отношениях в составах 3 - б 1,97 -1,86 г/см,а объемные плотности камня соотЭ55 ветственно 1,42 - 1,12 г/смП р и м е р 2. (см, табл. 2). Состав 120 Целесообразно применять предлагаемъгй способ с использованием, приводимых составов в случае гкдротермальной, паротепловой и комбинированной из этих двух обработок. Усадочные явления при этом практически не отмечаются.Плотности растворов составов 1 - 3 изменя. ются от 1,86 до 1,55 г/см, а объемные плотности полученного камня - от 1,46 до 0,83 г/см,5П р и м е р 4. (см. табл. 4).Составыис содержанием в растворах 34,5% 3 П 1 С - 200 к33,85 порэлацдцсмецта: 0,5 и 1,48,с цолцвицил 3 05264с содержанием 68,99 цвртлацлнсмецаа; 0,5%поливинилхлорида; 0,4 х карбоцата кальция;30,11% воды, или в сухой смеси: 98,71% портландцемен 1 а для горячих скважин; 0,72% цоливинилхлорида и 0,57% карбоната (здесь и далее- карбоната кальция) имеет проницаемость54,8 мД, в ряде случаев характеризующую про.дуктивность коллектора, Прочность консолидированной массы (65 кгс/смЬыше, чем у состава 1, не содержащего. поливинилхлорида, Механизм повышения прочности здесь, как ив примере 1 (состав 2), основан на действии оптимального содержания хлористогокальция, образующегося в массе состава.Состав 3 с содержанием 67,77% портланд.цемента; 1,48% поливинилхлорида; 1,18% карбоната кальция; 29,57% воды, или в сухойсмеси; 96,22% портлацдцемецта; 2,1% цоливицилхлорида и 1,68% карбоната, имеет проницаемость почти на порядок выше (457,4 мД) придостаточно высокой прочности цри сжатии57,6 кгс/см, Этот состав весьма благоприятендля реализации способа, Дальнейшее повышение содержания добавок цоливицклхлорида(см. составы 4 - 5) несколько снижает прони.цаемость и прочность. Однако величины 374,6 мДи 331,7 мД соответственно вполне приемлемы.К тому же прочность консолидированных массв этих случаях достаточно высока (57,5 и55 кгс/смф).Предельно высокая для этих композиций проницаемость 503,2 мД получена присодержании в сухой смеси 68,58% цемента длягорячих скважин, 17,46%.поливкнилхлоркда и13,96% карбоната, или в растворе: 50,46% порт.ландцемента; 12,84% поливинилхлоркда;10,28% карбоната кальция к 26,42% воды.Следует отметить, что дальнейшее увеличениедоли невяжущих добавок приводит к резкому снижению прочности образцов при сжатик,Если для состава 6 характерна достаточнаявеличина прочности (27,78 кгс/см), то приповышенном содержании добавок образцылегко разрушаются руками. Таким образом,в составе 6 содержание добавок является предельным,Плотности приготовляемых растворов для 45составов 2 - 6 изменяются при указанных втаблице водосмесевых отношениях от 1,92 до1,83 г/см 3, а объемные плотности полученно.го камня - от 1,35 до 1,07 г/см51П р и м е р 3. (см. табл. 3). Состав 1с содержанием в растворе о 35,5% шлакоцесчаиой цементной смеси ШП 1 Г - 200 и портландцемента для горячих скважив; 3,1% лоливинилхлорида и 25,9% воды, или в сухой смесипо 47,9% шлакопесчаного цемента типаШПЦС - 200 и портлацдцемента для горячихскважин и 4,2% поливкцилхлорида. Консолкдированцый состав имеет проницаемость 7 4169,3 мД и предел прочности при сжатии 55 кгс/см, Для ряда коллекторов нефти это приемлемая проницаемость и вполне достаточная прочность. Состав 2 с содержанием по 28,2% в растворе ШПЦС - 200 и портландцемецта; 167%полквинилхлоркда и 26,9% волы, или в сухой смеси: цо 38,6% ШП 1 ЯС - 200 и портландцемента для горячих скважин и 22,8% поливинилхлоркда, имеет проницаемость 214,9 мД и предел прочности при сжатии 28 кгс/см , Это приемлемые показатели свойств.Состав 3 по равному содержанию всех трех компонентов: в растворе по 2,9% и воды 31,3%, или трех компонентов в сухой смеси (по 33,4%) по существу сохранения консолидкрованностк является предельным. Проницаемость достигнет 657,1 мД при прелеле прочности ца сжатие 16 кгс/см . Дальнейшее увеличение добавки поливинилхлорида связано с резкой потерей прочности образцов, неадекватной увеличению добавки поливицилхлорида. Дополнительные испытания состава 2 при гидротермальцой обработке показалк, что достигаемая при этом проницаемость составляет 564,4 мД. К этой величине приближается проницаемость образца такого же состава, но выдержанного предельно длительное время (75 ч) в режиме комбинированной (гидротер мальцой) и паротепловой термообработки - 423,8 мД. Прочность масс идентична.Конкретные геолого технические факторы разработки месторождений методами теплово. го воздействия существенно влияют на сроки и конечные показатели получаемых свойств консолидированных составов, Так, например, опыты прк сухом прогреве в объеме с избыточным содержанием воздуха в автоклаве по. казали целесообразность использования соста. вов при эксплуатации месторождений метода. ми горения: массы не имеют достаточной проницаемости из.за цеудаляемых продуктов ре. акции. С другой стороны процессы окисления и озоления органической составляющей соста. ва, остающиеся в них, резко снижают прочность и увеличивают (до 40%) усадочность образцов.э1052647 6 хпорида; 0,4 и 1,18% карбоната кальция и 30,1 и 13,26% карбоната, Проницаемость консилиди 29,58% воды, или в сухой смеси: 49,35 и рованной массы этого состава составляет 48,11% шлакопесчаного тампонажного цемента 831,5 мД, что требуется для решения постав. ШПЦС; 49,35 и 48,11% портландцемента ленной задачи по предлагаемому способу в дпя горячих скважин; 0,72 и 2,1% поливинил. 5 ряде конкретных случаев. хлорида и 0,58 и 1,68% карбоната(кальция 1, Дальнейшее увеличение содержания в со. соответственно имеют недостаточную проницае- ставе поливнннлхлорида н карбоната неприеммость (0,5 и 30 мД), что исключает целесооб- лемо; образцы имеют низкую прочность, нераэиость применения этих составов в данном адекватную добавкам. способе, 1 О Плотности растворов составов 3 - 5 изменя.Состав 3 с содержанием в растворе по Ются от 2,07 до 1,83 г/см, а объемныеэ 33,01% ШПЦСи портландцемента; 2,88% плотности полученного камня - от 1,42 до поливинилхлорида; 2,3% карбоната кальция и 1,15 г/см328,8% воды, или в сухой смеси: по 46,36%В приведенных примерах добавка карбона. ШПЦС - 200 и портландцемента для горячих 15 та уменьшает потерю прочности полученных скважин; 4,05% поливинилхлорида и 3,23% проницаемых масс. Характерным для измене:. карбоната, имеет приемлемую проницаемость ния водных сред после термообработки образ,4 мД при высоком пределе прочности при цов является получение почти нейтральных рН сжатии (252,5 кгссм ), (6,45 - 7,55, а в основном - около 7,05).Состав 4 с содержанием в растворе по 20 Это свидетельствует об активной нейтрализа,09% ЮПЦС - 200 и портландцемента; 11,39% ции выделяющейся при разложении поливиниллоливинилхлорида; 9,11% карбоната кальция хлорида соляной кислоты карбонатными добави 27,32% воды, иди в сухой смеси: по 35,9% ками или составляющими цементных смесей, ШПЦС - 200 и портландцемента для горячих Избыточное содержание поливинилхлорида, кро. скважин; 15,67% полнвинилхлорида и 12,53% 25 ме фиксированных показателей снижения прочкарбоната, имеет проницаемость 189,7 мД, а ности составов, визуально отмечается по лотемпредел прочности при сжатии (60 кгссм ) нению их окраски после термообработки, по- достаточно высокий. явлению на поверхности маслянистых пятен,Также пригоден по прочности (40 кгс(см ) хотя среды в исходном состоянии не содержат болеепроницаемый состав 5, содержащий в посторонних углеводородов. Эта органическая растворе по 25,65% обоих цементов; 12,13% составляющая, полученная разложением полн. поливинилхлорида и 9,7% карбоната кальция вннилхлорида, растворяется не только в вод при 26,87% воды; а в сухой смеси - по ной, но и в углеводородной средах, что также 35,08% Ш 11 ЦС - 200 и портландцемента для го- благоприятствует использованию составов по рячих скважин; 16,58% поливинилхлорида и предлагаемому способу.35ь 7й 3 ой си сч с 1 с. .о о о 3 щ СЧФ сфо" о о"3 3Р о о о о о сф оо ю со г 4 н ст се 1 ф-в о ср оов фЧ +юе ОО,"о 4 еч сч сч ьО О1х 0 х ГЧ 00 Ф е сч мг 4 М огх с- ,х хоыо 2Ий 3 о3ЮАНИ Оц я М М 0 ОО м 1 го 0 р хРх 0 хФ ао хх юл оМ М сф1 ххСЬ а г о хЕ Йс о о 3 Г 3 Ю М оо гс с 4