SU1724854A1 - Compound for selective isolation of water influx in borehole - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей пром-сти, в частности к составам дл  селективной изол ции водопритоков в нефт ных и газовых скважинах. Цель изобретени  - повышение эффективности во- доизол ции за счет увеличени  прочности образующегос  тампонирующего материала при одновременном повышении его газо- и нефтепроницаемости. Дл  этого состав, включающий олигоорганоалкоксихлорси- локсан, одноатомный спирт и наполнитель, в качестве наполнител  содержит целлюлозный компонент с размером частиц не более 1 мм. Соотношение компонентов в составе следующее, мас.ч.: олигоорганоал- коксихлорсилоксан 100, одноатомный спирт 30-80, целлюлозный компонент 8-20. Состав отверждаетс  после контактировани  и смешени  с пластовой водой. При этом формируетс  гидрофобна  пориста  структура, за счет этого сохран етс  возможность фильтрации нефти или газа. Целлюлозным компонентом в составе могут служить древесные опилки хвойных или лиственных пород , измельченна  шелуха гречихи, сем н подсолнечника и т.п. Приготовление состава на промысле производитс  в емкости цементировочного агрегата путем интенсивного перемешивани  в течение 15-20 мин исходных компонентов. Готовый состав имеет .небольшую в зкость и легко прокачиваетс  насосом в скважину. Состав может использоватьс  дл  водоизол - ционных работ в нефтегазовых скважинах, а также дл  креплени  призабойной зоны пласта с несцементированным коллектором , 2 табл. Ё ч ГО Јь 00 СЛ 4The invention relates to the oil and gas industry, in particular, to compositions for the selective isolation of water inflows in oil and gas wells. The purpose of the invention is to increase the efficiency of water insulation by increasing the strength of the forming plugging material while increasing its gas and oil permeability. For this purpose, the composition, including oligo-organoalkoxychloroxy- loxane, monohydric alcohol, and filler, contains a cellulosic component with a particle size of not more than 1 mm as a filler. The ratio of the components in the composition of the following, wt.h .: oligoorganoalkoksiklorsiloksan 100, monohydric alcohol 30-80, cellulose component 8-20. The composition is cured after contact and mixing with formation water. In this case, a hydrophobic porous structure is formed, thereby maintaining the possibility of filtering oil or gas. The pulp component in the composition can be sawdust of coniferous or hardwood, crushed husks of buckwheat, sunflower seeds, etc. The preparation of the composition in the field is carried out in the tank of the cementing aggregate by intensive mixing of the initial components for 15–20 min. The finished composition has a slight viscosity and is easily pumped into the well. The composition can be used for water insulation works in oil and gas wells, as well as for attaching the bottomhole formation zone with an uncemented reservoir, table 2. YO GO Ј 00 SL 4

Description

Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам дл  селективной изол ции водопритоков в нефт ных и газовых скважинах .This invention relates to the oil and gas industry, in particular, compositions for selectively isolating water inflows in oil and gas wells.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности водоизол ции за счет увеличени  прочности образующегос  тампонирующего материала при одновременном повышении его газо- и нефтепроницаемости .The aim of the invention is to increase the efficiency of water insulation by increasing the strength of the formed plugging material while simultaneously increasing its gas and oil permeability.

Цель достигаетс  тем, что тампонажный состав, включающий олигоорганоалкоксих- лорсилоксан, одноатомный спирт и наполнитель , в качестве наполнител  содержит целлюлозный компонент (ЦК) с размеромThe goal is achieved by the fact that a grouting composition, including oligo-organoalkoxychloxy-siloxane, a monohydric alcohol, and a filler, contains as a filler a cellulose component (CC)

частиц не более 1 мм при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:particles no more than 1 mm in the following ratio of ingredients, parts by weight:

Олигоорганоалкоксихлорсилоксан100Oligoorganoalkoksikhlorsiloksan100

Одноатомный спирт30-80Monoatomic alcohol 30-80

ЦК8-20CC8-20

В качестве олигоорганоалкоксихлорсиi локсана может примен тьс  продукт 119- 204 с содержанием этоксигрупп 30-50% и гидролизующего хлора 4-8%. Из одноатомных спиртов применимы метиловый, этиловый , изопропиловый и другие спирты.As oligoorganoalkoxychloroxyloxane, product 119-204 can be used with an ethoxy group content of 30–50% and hydrolyzing chlorine 4–8%. From monohydric alcohols applicable methyl, ethyl, isopropyl and other alcohols.

ЦК в составе могут служить древесные опилки хвойных или лиственных пород, измельченна  шелуха гречихи, сем н подсолнечника и т.п.CK in the composition can be sawdust coniferous or hardwood, crushed husk of buckwheat, sunflower seeds, etc.

ЦК, равномерно распредел  сь по всему объему тампонажной смеси, имеет самую произвольную ориентацию в пространстве. При последующем отверждении состава за счет реакции с пластовой водой ЦК как сореагент, вход  в химическую структуру полисилоксана, снимает внутреннее напр жение его структурной матрицы практически в любом направлении и пластифицирует ее.CC, evenly distributed throughout the volume of the cement mixture, has the most arbitrary orientation in space. During the subsequent curing of the composition due to the reaction with the reservoir water of the CK as a coagent, the entrance to the chemical structure of the polysiloxane removes the internal stress of its structural matrix in almost any direction and plasticizes it.

ЦК локализует процесс образовани  и развити  трещин и способствует повышению прочности (сгсж) тампонажного материала до 7,0-7,7 МПа (табл. 1) в то врем , как в известном составе при том же содержании олигосилоксана и одноатомного спирта ОсЖ не превышает 3,2-3,9 МПа. Добавление ЦК . обеспечивает формирование в твердеющем при контактировании с водой составе гидрофобной пористой структуры. Благодар  этому сохран етс  возможность фильтрации нефти и газа через обработанные интервалы пласта.CK localizes the process of formation and development of cracks and contributes to increasing the strength (crcf) of the cement material to 7.0-7.7 MPa (Table 1), while in a known composition with the same content of oligosiloxane and monohydric alcohol, Alc does not exceed 3 2-3.9 MPa. Adding CC. ensures the formation of a hydrophobic porous structure in a hardening composition in contact with water. Due to this, it is still possible to filter oil and gas at the treated formation intervals.

Установлено, что гидрофобные и прочностные свойства тампонажного состава при добавке ЦК не завис т от породы деревьев или происхождени  шелухи, из которых готов т ЦК. Это объ сн етс  тем, что на поверхности образуетс  гидрофобна  пленка , химически св занна  с молекулами цел- люлозы, поэтому даже в случае использовани  опилок из лиственных пород водопоглощение в отвержденном тампо- нажном составе полностью отсутствует.It has been established that the hydrophobic and strength properties of the cement composition with the addition of CK do not depend on the tree species or the origin of the husk from which CK is prepared. This is due to the fact that a hydrophobic film is formed on the surface that is chemically bound to the cellulose molecules; therefore, even in the case of sawdust from hardwoods, water absorption in the cured tampy compound is completely absent.

Предлагаемый тампонажный состав, как и известный состав, был испытан на установке, моделирующей пластовые услови . Рецептура состава и его характеристики приведены в табл. 1.The proposed cement composition, as well as the known composition, was tested on the installation simulating reservoir conditions. The formulation of the composition and its characteristics are given in table. one.

Из табл. 1 следует, что введение в тампонажный состав ЦК в количестве менее 8 мас.ч. не приводит по сравнению с известным составом к существенному увеличению физико-механических свойств тампонажного состава. При содержании в составе ЦК в количестве более 20 мас.ч. Осж. имеет достаточно высокие значени  с тенденцией к снижению , однако существенно возрастаетFrom tab. 1 it follows that the introduction into the cement composition of the Central Committee in the amount of less than 8 wt.h. compared to the known composition, it does not lead to a significant increase in the physicomechanical properties of the cement composition. When the content in the composition of the Central Committee in an amount of more than 20 wt.h. Oszh. has rather high values with a tendency to decrease, however significantly increases

в зкость состава. Последнее затрудн ет транспортировку состава в нефтегазонасы- щенный пласт.composition viscosity. The latter makes it difficult to transport the composition to an oil-and-gas-saturated formation.

Врем  гелировани  и прочность состава не зависит от размера ЦК. Однако с увели0 чением размера ЦК(табл. 1,опыт 14) больше 1,0 мм . уменьшаетс , так как частицы ЦК неравномерно распредел ютс  по всему объему тампонажной смеси. Кроме того, с увеличением размера ЦК ухудшаетс  филь5 труемость состава в пласт. Врем  гелировани  тампонажного состава регулируетс  введением одноатомного спирта в пределах 30-80 мас.ч. При отсутствии спирта в составе или при содержании его менее 30 мас.ч.The time of gelation and the strength of the composition does not depend on the size of the CC. However, with an increase in the size of the CK (Table 1, experiment 14), it is greater than 1.0 mm. decreases as the CC particles are unevenly distributed throughout the entire cement mix. In addition, as the size of the CK increases, the filterability of the composition in the formation deteriorates. The gel time of the cement composition is regulated by the introduction of a monohydric alcohol in the range of 30-80 wt.h. In the absence of alcohol in the composition or when its content is less than 30 wt.h.

0 врем  гелировани  мало - не более 2-4 мин и велика ва зкость состава. Оба этих фактора отрицательно вли ют на закачку состава и его проницаемость в пласт.0, the gelation time is short — no more than 2–4 min, and the composition viscosity is high. Both of these factors negatively affect the injection of the composition and its permeability into the formation.

При содержании спирта в составе бо5 лее 80 мас.ч. существенно уменьшаетс  Осж. (1,9 МПа) и сильно возрастает врем  гелировани  - 12 и более ч. Наличие такого длительного времени гелировани  экономически невыгодно, так как удлин етс When the alcohol content in the composition of more than 80 wt.h. significantly reduced oszh. (1.9 MPa) and the time of gelling is greatly increased - 12 or more hours. The presence of such a long gelling time is economically disadvantageous as it lengthens

0 срок просто  скважины. Состав  вл етс  селективно изолирующим, так как отверж- даетс  только при контакте с водой, в участке пласта, насыщенном углеводородами и нефтью, он не затвердевает. Про5 ницаемость по воде песчаного керна после обработки составом уменьшаетс  в 1000-2500 раз.0 term just well. The composition is selectively insulating, since it is cured only upon contact with water, it does not harden in the part of the formation saturated with hydrocarbons and oil. The water content of the sand core after treatment with the composition decreases by a factor of 1000-2500.

Образующийс  тампонажный камень, с одной стороны, вследствие своей полиси0 локсановой основы имеет высокое сродство к силоксановой горной породе (песчанику), а с другой - имеет высокую пористость, обусловленную наличием ЦК в структуре полисилоксана. За счет этого тампонажныйThe resulting cement stone, on the one hand, due to its polysox base has a high affinity for siloxane rock (sandstone), and on the other, it has a high porosity due to the presence of CK in the polysiloxane structure. Due to this grouting

5 материал способен селективно изолировать5 material is able to selectively isolate

приток пластовой воды в скважину и бытьinflow of formation water into the well and be

проницаемым дл  углеводородов - нефти иpermeable to hydrocarbons - oil and

газа, что подтверждают данные табл. 2,gas, which is confirmed by the data table. 2,

Приготовление тампонажного соста0 ва в промысловых услови х производитс  в емкост х цементировочных агрегатов или в глиномешалках путем интенсивного перемешивани  в течение 15-20 мин исходных продуктов. При этомThe preparation of the cement composition in field conditions is carried out in containers of cementing units or in clay mixers by intensive mixing for 15-20 minutes of initial products. Wherein

5 получаетс  гетерогенный малов зкий раствор с плотностью 0,90-0,98 г/см3. Смесь можно готовить как перед закачкой ее в скважину, так и заранее, поскольку в отсутствие воды тампонажный состав не гелирует.5 a heterogeneous low viscosity solution is obtained with a density of 0.90-0.98 g / cm3. The mixture can be prepared both before its injection into the well, and in advance, because in the absence of water, the grouting composition does not gel.

Предлагаемый тампонажный состав можно использовать как дл  ремонтно-изо- л ционных работ в обводненных нефтегазовых скважинах, так и дл  креплени  призабойнойзоны пласта, представленного трещиноватыми породами и несцементированными песчаником.The proposed cement composition can be used both for repair and insulation works in watered oil and gas wells, as well as for fixing the bottom-hole zone of the formation, represented by fractured rocks and non-cemented sandstone.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Состав дл  селективной изол ции водо- притоков в скважине, включающий олигоор- ганоалкоксихлорсилоксан, одноатомный спирт и наполнитель, отличающийс A composition for the selective isolation of water tributaries in a well, including oligo-organoalkoxychlorosiloxane, a monohydric alcohol, and a filler that differs in 00 5five тем, что, с целью повышени  эффективности водоизол ции за счет увеличени  прочности образующегос  тампонирующего материала при одновременном повышении его газо- и нефтепроницаемости, он в качестве наполнител  содержит целлюлозный компонент с размером частиц не более 1 мм при следующем соотношении компонентов,By the fact that, in order to increase the efficiency of water outflow by increasing the strength of the forming tamping material while simultaneously increasing its gas and oil permeability, it contains a cellulosic component with a particle size of not more than 1 mm as a filler, мас.ч.:parts by weight: ОлигоорганоалкрксйхлорсилоксанOligoorganoalkrxychlorosiloxane Одноатомный спирт Целлюлозный компонент (указанный)Monohydric alcohol Cellulose component (indicated) 100 30-80100 30-80 8-20.8-20. Примечание. ЭС - этиловый спиртNote. ES - Ethyl Alcohol ПС - лролиловый спирт ИПС - изопропиловый спиртPS - lrolyl alcohol IPA - isopropyl alcohol Таблица 1Table 1 МС метиловый спирт ЛП - опилки лиственных пород ХП - опилки хвойных порол ШП - шелуха подсолнечна MS methyl alcohol LP - sawdust of hardwood; CP - sawdust of coniferous foam; SHP - sunflower husk Таблица 2table 2