×
27.07.2014
216.012.e5b5

ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР СЕЛЕКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002524595
Дата охранного документа
27.07.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам селективной изоляции водопритоков в газовых и нефтяных скважинах, герметизации затрубного пространства, устранению межпластовых перетоков в скважинах с близкорасположенным газо-нефтеводяным контактом, в том числе в условиях низкопроницаемых коллекторов. Тампонажный раствор селективного действия содержит этиловый эфир ортокремниевой кислоты - этилсиликат-40, дизельное топливо, высоководопотребное тонкодисперсное вяжущее Микродур, сернокислый глинозем. Изобретение обеспечивает улучшение технологических возможностей тампонажной смеси, упрощение ее приготовления в промысловых условиях и повышение фильтрующей способности в низкопроницаемые коллекторы, микрозазоры и микротрещины. 1 табл., 1 пр.
Основные результаты: Тампонажный раствор селективного действия, включающий этиловый спирт ортокремниевой кислоты - этилсиликат-40, дизельное топливо, отличающийся тем, что дополнительно содержит высоководопотребное тонкодисперсное вяжущее Микродур и сернокислый алюминий (сернокислый глинозем), при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам селективной изоляции водопритоков в газовых и нефтяных скважинах, герметизации затрубного пространства, устранению межпластовых перетоков в скважинах с близкорасположенным газо-нефтеводяным контактом, в том числе в условиях низкопроницаемых коллекторов.

Известен тампонажный цементный раствор селективного действия по патенту RU №2370516, содержащий портландцемент, органический растворитель, совместимый с водой и с нефтью, маслорастворимое поверхностно-активное вещество (ПАВ), водорастворимое поверхностно-активное вещество (ПАВ), понизитель водоотдачи типа CFL, адгезионную добавку Конкрепол при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

портландцемент 100
органический растворитель, совместимый с
водой и нефтью 32-40
маслорастворимое поверхностно-активное
вещество ПАВ 0,5-1,0
водорастворимое ПАВ 0,5-1,0
понизитель водоотдачи CFL 0,5-1,0
адгезионная добавка Конкрепол 1,0

В качестве органического растворителя содержит бутилцеллозольв, или изопропиловый спирт, или метиловый спирт, или гликоль.

Недостатками этого раствора являются:

- узкая область применения, обусловленная низкой фильтруемостью в микротрещины, цементный камень и горная порода. Это связано с тем, что при использовании вышеуказанного раствора для устранения водопритоков и межпластовых перетоков, особенно в условиях низкопроницаемых коллекторов, в присутствии высокоактивных хлорсодержащих пластовых вод, которые легко замещают органический растворитель с органическими реагентами - добавками, находящимися в составе затворенного тампонажного цемента, они вступают в гидролитическое взаимодействие с частицами цемента, имеющими размеры 25-50 микрон, и образуют конгломераты более 50-100 микрон, которые не могут проникать в низкопроницаемые участки пластов, имеющих размеры каналов меньше размеров частиц цемента и конгломератов;

- недостаточная надежность и эффективность использования из-за того, что представляемый состав имеет только одно вяжущее - портландцемент, который в условиях многообразия действующих факторов пластовой среды и малой водопотребности (0,3-0,5) не может полностью удовлетворять технологическим целям по устранению водопритока и межпластовых перетоков флюидов. Помимо этого наличие органического растворителя, совместимого с водой и нефтью после растворения в воде, ухудшает гидратацию портландцемента и может привести к его несхватыванию.

Наиболее близкий по технологической сущности является водоизолирующий состав по патенту RU №2319723, содержащий этиловый или метиловый эфир ортокремневой кислоты или их смесь, полярный растворитель, аэросил, хлориды металлов IV-VIII групп, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

этиловый или метиловый эфир ортокремневой

кислоты или их смесь 100
полярный растворитель 10-50
аэросил 1-10
хлориды металлов IV-VIII групп 1-5

Недостатками данного состава являются:

- узкая область применения и недостаточная надежность использования. Это обусловлено тем, что добавляемый к составу аэросил, имеющий частицы размером 5-40 микрон, позволяет поддерживать структурные свойства состава, но, не являясь вяжущим веществом, не создает жесткого каркаса, твердеющего со временем, и постепенно разрушается пластовыми водами в коллекторах пластов, причем размеры частиц аэросила не позволяют проникать ему в низкопроницаемые коллектора. Также указанный состав в своей рецептуре имеет только одно вяжущее, что не позволяет качественно на длительное время изолировать устраняемые при его применении водоперетоки. Имеющийся в данном составе полярный растворитель, смешиваясь с пластовой водой, ухудшает возможность гидролиза (этилового или метилового) эфира ортокремневой кислоты, т.е. образования тампонажной массы.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение технологических возможностей тампонажного раствора и области его применения, а также надежность и эффективность его использования.

Технический результат направлен на создание раствора с тройной вяжущей системой: неорганической составляющей, органической и химической составляющей. Причем неорганическое вяжущее должно иметь частицы размером не более 2-4 микрон и должно быть способно образовывать прочные сцементированные образования, перекрывающие трещины и поры водоносного коллектора.

Органическая составляющая должна представлять активное гелеобразующее вещество, способное образовывать упругие неразрушаемые со временем составы, которые проникли в пористую среду водоносных коллекторов.

Химическая составляющая должна иметь хорошую водорастворимость, в процессе которой при взаимодействии с солями в пластовой воде должна образовываться молекулярно-дисперсионная нерастворимая матрица, кольматирующая микротрещины и поры. Причем химическая составляющая должна, как в первоначальном виде (состоянии), так и после преобразований в пластовой воде (среде), являться ускорителем твердения неорганического вяжущего и ускорителем и катализатором гелеобразования органической части состава.

Жидкостью затворения должна быть контрастная жидкость по отношению к пластовым водам, совместимая с нефтью.

Техническая задача решается тем, что тампонажный раствор селективного действия включает этиловый эфир ортокремневой кислоты (этилсиликат-40), дизельное топливо, высоководопотребное тонкодисперсное вяжущее Микродур и сернокислый алюминий (глинозем) при следующем соотношении компонентов, мас.%.:

высоководопотребное тонкодисперсное
вяжущее Микродур 32,32-26,67
этилсиликат-40 19,38-47,99
дизельное топливо 43,93-18,13
сернокислый алюминий (глинозем) 4,37-7,21

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что тампонажный раствор селективного действия, содержащий этиловый эфир ортокремневой кислоты (этилсиликат-40), дизельное топливо, дополнительно содержит высоководопотребное тонкодисперсное вяжущее Микродур, сернокислый алюминий (глинозем).

Из известных тонкомолотых вяжущих наиболее эффективным является Микродур, получаемый на основе портландцемента.

В предлагаемом тампонажном растворе избирательного действия в качестве высоководопотребного тонкодисперсного вяжущего используют особо тонкомолотые цементы, например «Микродур». Вяжущее «Микродур» производится посредством воздушной сепарации пыли, образующейся при помоле цементного клинкера, технология его изготовления разработана и освоена специалистами фирмы «INTRA-BAVGmbH» совместно со специалистами концерна «Dyckerhoff» и защищена Европейским патентом. Диаметр зерен «Микродур» в 6-10 раз и более меньше частиц самого цементного клинкера. Благодаря малому размеру частиц (диаметр зерен ≤2-6 мкм), высокой удельной поверхности (20000 -25000 см2/г) и плавно подобранному гранулометрическому составу растворы «Микродур» обладают текучестью, сравнимой с текучестью воды, даже при минимальном количестве жидкости затворения, что позволяет суспензии «Микродура» глубоко проникать в низкопроницаемую горную породу. Время истечения (условная вязкость) суспензии в возрасте до 3 часов колеблется от 28 до 30 сек.

В отличие от прототипа использование тонкодисперсного вяжущего Микродур позволяет полнее связать воду и уплотнить структуру камня и тем самым обеспечить его повышенную флюидоупорность и долговечность. Это обусловлено и тем, что тонкодисперсные вяжущие способны связывать воду во много раз больше, так как водотвердое отношение их может достигать 3,0-5,0 при удельной поверхности 150000-25000 см2/г против 0,3-0,5 обычных тампонажных цементов, имеющих удельную поверхность 3000-3500 см2/г.

При этом добавка вяжущего менее 26,67 мас.% резко снижает прочность образовываемого камня, добавка более 32,32 мас.% приводит к загустеванию состава.

Гелеобразующим компонентом в предлагаемом тампонажном растворе селективного действия является этилсиликат-40 (ГОСТ 26371-84). Добавка этилсиликат-40 менее 19,38 мас.% не позволяет создать прочную упругую структуру, при добавке более 47,99 мас.% образует непрокачиваемую тампонажную массу, не позволяющую задавить ее в микротрещины коллектора.

Этилсиликат-40 способен в присутствии соленасыщенной пластовой воды с добавками мелкогранулированного сернокислого алюминия образовывать высокоупругие смеси. Причем сернокислый алюминий, частично взаимодействуя с хлористым кальцием, всегда имеющимся в пластовой воде, образовывает молекулярный сернокислый кальций (гипс), являющийся кольматантом, и хлорный алюминий, являющийся активным катализатором при гелеобразовании этилсиликата. Добавка сернокислого алюминия (глинозема) менее 4,37 мас.% значительно увеличивает сроки образования структуры, что ведет к ее размыванию, при добавке более 7,21 мас.% увеличивается интенсивность гелеобразования этилсиликата и схватывания Микродура, что снижает кольматирующую способность состава.

Используемое дизельное топливо, являясь хорошим растворителем этилсиликата, позволяет слабо смачиваемым Микродуру и сернокислому алюминию образовывать компактную легко прокачиваемую массу, которая в условиях взаимодействия с пластовыми водами значительно (в 1,2-2,0 раза) увеличивает свой объем. Добавка дизельного топлива менее 18,13 мас.% затрудняет продавку состава в пласт, а добавка более 43,93 мас.% разжижает состав и снижает способность его закрепиться в коллекторе пластов.

Приготовление тампонажного раствора селективного действия осуществляется непосредственно на скважине. Тампонажный раствор избирательного действия готовится обычным способом с применением глиномешалки или агрегато-смесительной машины, например АСМ-25, (УСО-20), в которых последовательно вводятся компоненты: дизельное топливо, этилсиликат-40, Микродур с сернокислым алюминием (глиноземом).

Определение основных свойств раствора и камня проводят в лаборатории в соответствии с ГОСТ 1581-96 «Цементы тампонажные» и ГОСТ 26798.1-96 «Методы испытаний».

Плотность, растекаемость, водоотделение раствора определяют при 25°C и атмосферном давлении. Для условий умеренных температур загустевание раствора определяют при 75°C и атмосферном давлении. Для условий АВПД при режиме температуры до 90°C.

Растекаемость определяют по конусу АзНИИ, плотность пикнометром, водоотделение в мерном цилиндре, время загустевания на консистометрах ZM-1002 и КЦ-3. Прочность тампонажного камня на сжатие на испытательном стенде CHANDLER (Модель 4207D), газопроницаемость на приборе GFS-830-SS - CHANDLER.

При проведении лабораторных исследований были использованы:

- водопроводная вода;

- высоководопотребное тонкомолотое вяжущее (Микродур RX-261);

- сернокислый глинозем (сернокислый алюминий) по ГОСТ 12966-85;

- дизельное топливо;

- этилсиликат-40.

Пример.

Для приготовления тампонажного раствора селективного действия (состав 5, табл.1) в дизельное топливо объемом 160 см3 (43,93 мас.%) последовательно перемешивания добавляется 40 см3 (19,38 мас.%) этилсиликата-40, 8 г (4,67 мас.%) сернокислого глинозема, 100 г (32,32 мас.%) Микродура. Состав перемешиваем 3 мин, после чего определяем растекаемость, плотность. Затем добавляем воду с 3% NaCl и 5% CaCl2 весом 100 г, перемешиваем состав 3 мин и замеряем растекаемость.

Результаты испытания приведены в табл.1. Для состава 5 плотность раствора 1,29 г/см3, растекаемость 23 см.

После добавок воды у состава менялась растекаемость от 23 см до 24 см. Через 24 часа хранения образовалась упругая непрокачиваемая паста.

Применение предлагаемого тампонажного раствора селективного действия позволит:

- расширить область применения и повысить эффективность тампонажных работ за счет улучшения технологических возможностей тампонажной смеси, упрощения ее приготовления в промысловых условиях и повышенной фильтрующей способности в низкопроницаемые коллектора, микрозазоры и микротрещины.

Экономический эффект от использования заявляемого тампонажного раствора будет определяться за счет повышения производительности ремонтируемых скважин.

Таблица 1
Лабораторные исследования тампонажного раствора селективного действия при температуре 75°C
№ п/п Рецептура, мас.% Плотность после затворения, г/см3 Растекаемость по конусу АзНИИ, см Растекаемость по конусу АзНИИ, см после добавки воды с 3% NaCl b 5% CaCl2 соотношении 1:1 по весу к микродуру Плотность после добавления воды, г/см3 Отстой дизельного топлива через 24 часа, см3
Микродур, γ=3,15 г/см3 этилсиликат-40, γ=1,5 г/см3 сернокислый алюминий, γ=1,69 г/см3 дизельное топливо, γ=0,85 г/см3 Прочность на сжатие через 3 суток, МПа
1. 37,04 - - 62,96 1,16 21 без воды 1,16 -
2. 37,04 - - 62,96 1,16 21 <6,4 1,11 - 0,9
3. 36,17 5,42 - 58,41 1,19 23 18 1,13 - 1,1
4. 33,78 20,27 - 45,95 1,27 23 >24 1,18 3 1,2
5. 32,32 19,38 4,37 43,93 1,29 23 24 1,20 2 2,1
6. 31,06 37,27 - 31,67 1,39 >24 22 1,27 2 1,6
7. 29,21 35,06 5,92 29,81 1,40 >24 22 1,28 1,5 1,7
8. 28,74 51,72 - 19,54 1,50 >24 21 1,35 1,5 1,7
9. 26,67 47,99 7,21 18,13 1,51 >24 20 1,36 1,0 1,9
10. 24,54 58,85 8,28 8,33 1,61 >24 20 1,44 1,0 1,7

Тампонажный раствор селективного действия, включающий этиловый спирт ортокремниевой кислоты - этилсиликат-40, дизельное топливо, отличающийся тем, что дополнительно содержит высоководопотребное тонкодисперсное вяжущее Микродур и сернокислый алюминий (сернокислый глинозем), при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 16 items.
10.01.2013
№216.012.18cf

Сероводородостойкий тампонажный раствор

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к сероводородостойким тампонажным растворам, используемым для крепления обсадных колонн в процессе строительства скважин, установки изоляционных и ликвидационных мостов и ликвидации скважин в условиях сероводородной агрессии и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471843
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18d0

Информативная тампонажная смесь (варианты)

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к тампонажным смесям с информативными свойствами о качестве цементирования, определении интервалов заполнения и приемистости при закачке тампонажного раствора и распределении его объемов по вертикали за колонной при цементировании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471844
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18d1

Информативная тампонажная смесь

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к области цементирования обсадных колонн, капитальному ремонту скважин, изоляции пластовых вод, ликвидации межпластовых перетоков, и используется в качестве индикатора для получения раствора с информативными свойствами о качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471845
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.238d

Высокоструктурированная тампонажная смесь

Изобретение относится к бурению нефтяных, газовых и водяных скважин, в частности, к тампонажным смесям, предназначенным для изоляции зон интенсивного (полного) поглощения. Технический результат - снижение плотности тампонажной смеси при одновременном увеличении ее подвижности в начальный период...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474603
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.08.2013
№216.012.644d

Тампонажный раствор избирательного действия

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам селективной изоляции водопритоков в газовых и нефтяных скважинах, герметизации затрубного пространства, устранению межпластовых перетоков в скважинах с близкорасположенным газонефтеводяным контактом, в том числе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491314
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.02.2014
№216.012.a2c1

Тампонажный раствор низкой плотности

Изобретение относится к строительству нефтяных, газовых и водяных скважин, в частности к тампонажным смесям, предназначенным для крепления обсадных колонн, разобщения водоносных, нефтегазоносных пластов и изоляции зон интенсивного (полного) поглощения. Тампонажный раствор низкой плотности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507380
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.06.2014
№216.012.d34a

Способ обезвреживания отходов бурения и установка для его осуществления

Изобретения могут быть использованы в нефтегазовой промышленности при ликвидации шламовых амбаров, а также при строительстве, эксплуатации и демонтаже нефтегазовых скважин. Обезвреживаемые высокоминерализованные отходы бурения обрабатывают методом инертизации после отмыва от солей и отделения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519861
Дата охранного документа: 20.06.2014
10.08.2014
№216.012.e662

Тампонажный облегченный серосодержащий раствор

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, в частности к тампонажным смесям, предназначенным для крепления обсадных колонн, разобщения водоносных, нефтегазоносных пластов и изоляции зон интенсивного (полного) поглощения в скважинах с высоким содержанием сероводорода....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524771
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e665

Гипсомагнезиальный тампонажный раствор

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к области ремонта и ликвидации скважин в условиях соленосных отложений с присутствием сероводорода, а именно при креплении обсадных колонн, установки отсекающих мостов и создании флюидоупорных изоляционных покрышек....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524774
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.08.2014
№216.012.ef5a

Разъединитель (варианты)

Изобретение относится к устройствам для цементирования скважин и бурения на обсадных трубах. Техническим результатом является обеспечение возможности передачи крутящего момента на долото вправо. Разъединитель содержит корпус 1 подвески, несущую трубу 2, гайку 5, соединительную втулку 11 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527093
Дата охранного документа: 27.08.2014
Showing 1-10 of 24 items.
10.01.2013
№216.012.18cf

Сероводородостойкий тампонажный раствор

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к сероводородостойким тампонажным растворам, используемым для крепления обсадных колонн в процессе строительства скважин, установки изоляционных и ликвидационных мостов и ликвидации скважин в условиях сероводородной агрессии и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471843
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18d0

Информативная тампонажная смесь (варианты)

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к тампонажным смесям с информативными свойствами о качестве цементирования, определении интервалов заполнения и приемистости при закачке тампонажного раствора и распределении его объемов по вертикали за колонной при цементировании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471844
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18d1

Информативная тампонажная смесь

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к области цементирования обсадных колонн, капитальному ремонту скважин, изоляции пластовых вод, ликвидации межпластовых перетоков, и используется в качестве индикатора для получения раствора с информативными свойствами о качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471845
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.238d

Высокоструктурированная тампонажная смесь

Изобретение относится к бурению нефтяных, газовых и водяных скважин, в частности, к тампонажным смесям, предназначенным для изоляции зон интенсивного (полного) поглощения. Технический результат - снижение плотности тампонажной смеси при одновременном увеличении ее подвижности в начальный период...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474603
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.08.2013
№216.012.644d

Тампонажный раствор избирательного действия

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам селективной изоляции водопритоков в газовых и нефтяных скважинах, герметизации затрубного пространства, устранению межпластовых перетоков в скважинах с близкорасположенным газонефтеводяным контактом, в том числе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491314
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.02.2014
№216.012.a2c1

Тампонажный раствор низкой плотности

Изобретение относится к строительству нефтяных, газовых и водяных скважин, в частности к тампонажным смесям, предназначенным для крепления обсадных колонн, разобщения водоносных, нефтегазоносных пластов и изоляции зон интенсивного (полного) поглощения. Тампонажный раствор низкой плотности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507380
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.06.2014
№216.012.d34a

Способ обезвреживания отходов бурения и установка для его осуществления

Изобретения могут быть использованы в нефтегазовой промышленности при ликвидации шламовых амбаров, а также при строительстве, эксплуатации и демонтаже нефтегазовых скважин. Обезвреживаемые высокоминерализованные отходы бурения обрабатывают методом инертизации после отмыва от солей и отделения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519861
Дата охранного документа: 20.06.2014
10.08.2014
№216.012.e662

Тампонажный облегченный серосодержащий раствор

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, в частности к тампонажным смесям, предназначенным для крепления обсадных колонн, разобщения водоносных, нефтегазоносных пластов и изоляции зон интенсивного (полного) поглощения в скважинах с высоким содержанием сероводорода....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524771
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e665

Гипсомагнезиальный тампонажный раствор

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к области ремонта и ликвидации скважин в условиях соленосных отложений с присутствием сероводорода, а именно при креплении обсадных колонн, установки отсекающих мостов и создании флюидоупорных изоляционных покрышек....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524774
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.08.2014
№216.012.ef5a

Разъединитель (варианты)

Изобретение относится к устройствам для цементирования скважин и бурения на обсадных трубах. Техническим результатом является обеспечение возможности передачи крутящего момента на долото вправо. Разъединитель содержит корпус 1 подвески, несущую трубу 2, гайку 5, соединительную втулку 11 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527093
Дата охранного документа: 27.08.2014
+ добавить свой РИД