RU2004772C1 - Способ изол ции пласта - Google Patents

Abstract

Использование: строительство, эксплуатаци  ремонт скважин и закрепление грунтов в наземных и подземных выработках Сущность изобретени готов т гелеобразующий состав, раствор   порошкообразный полимер (ПАА КМЦ) в растворителе - воде. Смешивают раствор полимера с сшивающей системой - Cr (SO ) или Сг(ЧОз), добавкой (порошкообразный ПАА сухой лигнин, сухой гель) и наполнителем (сухие опилки, картон). Полученный состав закачивают в зону изол ции. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к строительству , эксплуатации, ремонту скважин и к закреплению грунтов в наземных и подземных выработок, а именно к способу получени  гелеобразующего состава в месте расположени  зоны изол ции.

Известны способы получени  гелей путем растворени  высокомолекул рных полимеров в растворител х.

Однако, эти гели неустойчивы к дальнейшему разбавлению растворителем, имеют нерегулируемое врем  гелеобразовани , а их реологические характеристики неустойчивы к дальнейшему разбавлению растворителем , имеют нерегулируемое врем  гелеобразовани , в их реологические характеристики нестабильны при изменении температуры ,

Известны также спосо.бы получени  гелей путем сшивки растворов полимеров различными сшивающими системами. Они более стабильны к температуре, разбавлению , некоторые из них имеют регулируемое врем  гелеобразовгчи .

Однако, дл  получени  высокопрочных и синерезистоустойчивых гелей необходимо использовать высококонцентрированные растворы полимеров (увеличение концентрации сшивающих систем ведет к снижению синерезистоустойчивости), что приводит к увеличению в зкости реакционной смеси и ухудшению ее прокачиваемо- сти. Но в р де технологических операций таких как, например, закачка реакционной смеси в резьбовые соединени , пласты или грунты, особенно при использовании в процессе труб малого диаметра, необходимы смеси с высоким отношением прочности гел  к в зкости реакционной смеси. Использование известных рецептур в таких операци х снижает эффективность проводимых работ из-за невозможности получени  высокопрочных гелей при ограничении в зкости реакционной смеси,

Известен способ увеличени  прочности гелей при одновременном снижении в зкости реакционной смеси путем введени  в водные растворы полиэлектролитов- низкомолекул рных солей.

Однако, при его осуществлении происходит одновременное снижение синерезистоустойчивости образующихс  гелей, что также снижает эффективность изол ционных работ за счет сокращени  времени их работоспособности.

Цель изобретени  - повышение эффективности изол ционных работ за счет улучшени  прокачиваемости и повышени  кольматирующих свойств состава.

Это достигаетс  тем, что способ изол ции пласта включает приготовление гелеоб- разующего состава путем смешени  раствора полимера с сшивающей системой,

добавкой и наполнителем с последующей закачкой состава в зону изол ции, причем добавки ввод т в приготовленный раствор полимера, при этом врем  св зывани  растворител  превышает врем  закачки состава в зону изол ции пласта, а добавка выбрана из группы, содержащей порошкообразные полимеры, сухие сшитые полимерные гели, набухающие наполнители, сорбенты или и смеси.

5 Используемые добавки должны быть мелкодисперсными и при взаимодействии с растворителем образовывать гели или другие ассоциаты с прочностью не ниже, чем прочность образующегос  гел .

0 к таким добавкам можно отнести: порошкообразные полимеры, растворимые в данном растворителе; сухие сшитые полимерные гели (высушенный до посто нного веса гель, полученный при сшивке полиме5 ра); набухающие материалы (сухие опилки, картон); водосорбенты (кизельгур, силика- гель, ксерогель и др.).

Общий механизм действи  указанных добавок заключаетс  в отт гивании из пол0 имерной системы части растворител , повышени  этим концентрации полимерной сетки и. как следствие, увеличении прочности гел . При этом устанавливаетс  динамическое равновесие между концентраци ми

5 полимера в сгустке (из порошкообразной добавки) и матрице. Избыточные ионы сшивающего агента могут впоследствии св зать также и полимер в сгустке (если добавка - порошок полимера), что увеличивает сине0 резистоустойчивость системы.

Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом,

В очищенном мернике цементировочного агрегата готов т расчетное количество

5 раствора полимера. Затем в него ввод т добавку и/или наполнитель и сшивающую систему . Прокачиваемость полимерного тампонажного раствора контролируетс  значением условной в зкости, определ е0 мой по времени истечени  500 мл жидкости через капилл р диаметром 10 мм. Прочность образовавшегос  гел  определ ют по глубине зависани  стекл нной палочки массой 4.5 г и диаметром 5 мм, синерезис - по

5 количеству выдешившейс  воды (% к мае.гел ).

П р и м е р 1. 1 г порошкообразного полиакриламида РДА 1020 раствор ю т в 91 мл воды, затем в полученный раствор ввод т 5 г тонкоизмельченного сухого гел .

После тщательного перемешивани  добавл ют 3 мл 5%-ного раствора азотнокислого хрома. Условна  в зкость приготовленного полимерного тампонажного раствора составл ет 5,2 с. После закачки реакционной смеси в модель, имитирующей объект изол ции и выдержки состава в течение 24 ч при температуре 90°С, прочность составл ет 49 у.е., синерезис - 0,7%.

Пример 2. 1 г порошкообразного полиакрилзмида РДА 1020 раствор ют в 78 мл воды, затем ввод т 15 г тонкоизмельченного сухого гел , тщательно перемешивают и добавл ют б мл 5%-ного раствора азотнокислого хрома. После приготовлени  рас- твора (условна  в зкость 6 с) производ т закачку его в модель пласта. Через 24 ч прочность гел  достигает 60 у.е., синерезис отсутствует.

П р и м е р 3. В 81 мл воды раствор ют 1 г порошкообразного полиакриламида, добавл ют 15 г мелкодисперсного высушенного лигнина, перемешивают и ввод т 8 мл 5%-ного сернокислого хрома. Состав с условной в зкостью 13,3 с закачивают в место расположени  изолируемого объекта. Через 24 ч выдержки при 90°С прочность гел  составл ет 46 у.е., синерезис равен нулю.

Результаты испытаний занесены в таблицу №,№ 1 и 2 - известный раствор, №,№ 3-13 - предлагаемый раствор). Как видно из таблицы предложенные добавки существенно снижают синерезис гел  (в большинстве случае наблюдаетс  его отсутствие) при одновременном увеличении прочности до 40- 60 у.е. Невысока  условна  в зкость составов обеспечивает его прокачивав- мость при проведении изол ционных работ

Технико-экономическа  эффективное1 ь способа заключаетс  в повышении успешности проводимых меропри тий и увеличении межремонтного периода. Способ приготовлени  не отличаетс  сложност ю и может быть осуществлен с применением де- ментировочного агрегата.

(56) 1. Патент США N 3291211, кл. 166 291 1966.

2.Авторское свидетельство СССР № 909125, к . Е 21 В 33/138, 1982.

3.Авторское свидетельство СССР № 1472641. кл. Е 21 В 33/138, 1986.

Технологические своиства полимерного тэмпоиажиого раствора

Добавка введена после сшивающего агента

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТА, включающий приготовление гелеобразующего состава путем смешени  раствора полимера с сшивающей системой, добавкой и наполнителем с последующей закачкой состава в зону изол ции, отличающийс  тем, что

   добавку ввод т в приготовленный раствор полимера, при этом врем  св зывани  растворител  полимера добавкой превышает

   врем  закачки состава в зону изол ции пласта, а добавка выбрана из группы, содержащей порошкообразные полимеры, сухие сшитые полимерные гели, набухающие наполнители, сорбенты или их смеси.