Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих и нагнетательных скважинах, и предназначено для проведения водоизоляционных работ в скважинах.
Известен состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU №2456439, МПК Е21В 43/22, 43/32, C09K 8/84, опубл. 20.07.2012 в бюл. №20). Состав содержит воду, силикат натрия и ацетат хрома при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Силикат натрия | 1-10 |
| Ацетат хрома | 0,5-2 |
| Вода | остальное. |
Недостатками известного состава являются узкий диапазон времени гелеобразования состава (6-10 ч) и относительно большое количество используемого ацетата хрома, что приводит к его удорожанию.
Наиболее близким аналогом является состав для изоляции водопритока в скважину (патент RU №2669648, МПК Е21В 33/138, 43/32, C09K 8/504, опубл. 12.10.2018 в бюл. №29). Состав содержит силикат натрия, ацетат хрома, воду и регулятор гелеобразования (добавка) кремнефтористый натрий при следующих соотношениях компонентов, мас. %:
| Силикат натрия | 2,8-13,5 |
| Кремнефтористый натрий | 0,3-0,7 |
| Ацетат хрома | 0,3-1,8 |
| Пресная вода | остальное. |
Недостатком известного состава является то, что кремнефтористый натрий токсичен и относится к веществам 2-го класса опасности. Кроме того, в осенне-зимнее время года кремнефтористый натрий плохо растворяется в воде, что очень затрудняет приготовление состава в промысловых условиях в данный период года (растворимость 7,62 г/л при 25° С или 0,762 г на 100 г воды (Большой энциклопедический словарь, Химия, изд-во «Большая Российская энциклопедия», М., 2000, с. 362).
Технической задачей изобретения является повышение эффективности изоляции водопритока в скважину за счет расширения диапазона времени гелеобразования состава, возможности его приготовления в любое время года при одновременном снижении затрат.
Техническая задача решается предлагаемым составом для изоляции водопритока в скважину, содержащим силикат натрия, ацетат хрома, воду и добавку.
Новым является то, что в качестве добавки состав содержит ацетат аммония при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Силикат натрия | 14-20 |
| Ацетат аммония | 0,5-1,5 |
| Ацетат хрома | 0,3-1,0 |
| Пресная вода | остальное. |
Для приготовления состава используют реагенты:
- силикат натрия по ГОСТ 13078-81 с силикатным модулем в пределах 2,7-3,4;
- ацетат аммония по ГОСТ 3117-78;
- ацетат хрома представляет собой водный раствор зеленого цвета с массовым содержанием ацетата хрома не менее 45% по ТУ 2499-023-55373366-2011 с изм. №1, 2.
- воду пресную.
Сущность предложения состоит в создании состава с широким диапазоном времени гелеобразования, использованием реагентов в составе, растворимых в любое время года, и экономически малозатратного состава.
Ацетат хрома является гелеобразователем состава. Ацетат аммония ускоряет гелеобразование состава, упрочняет его и, кроме того, хорошо растворяется в воде. В 100 г воды растворяется 148 г ацетата аммония (при 4°С). Кроме того, использование его позволяет сократить потребность в более дорогом гелеобразователе - ацетате хрома, что позволяет снизить стоимость состава. Содержание реагентов в составе было определено опытным путем. Используемые реагенты в составе согласно ГОСТ 12.1.007-76 относятся к 3-му классу опасности (умеренно опасные).
Состав для изоляции водопритока готовят следующим образом.
Растворяют в пресной воде ацетат аммония. В полученный раствор при перемешивании добавляют ацетат хрома. Затем приливают жидкое стекло.
Время гелеобразования определяют визуально. Периодически погружая стеклянную палочку в стакан с составом, фиксируют время, когда при поднятии стеклянной палочки происходит отрыв состава от палочки. Определенное таким образом время является временем гелеобразования. Статическое напряжение сдвига образующихся гелей определяют с использованием широметра по ГОСТ 33213-2014.
Ниже приведены примеры, подтверждающие возможность осуществления предложения в лабораторных условиях.
Пример 1.
Пример приготовления состава следующий (состав 1, таблица 1): в пресную воду добавляют 1,5 мас. % ацетата аммония, туда же добавляют 0,3 мас. % ацетата хрома и 15 мас. % силиката натрия, перемешивают и оставляют на время гелеобразования. Приготовленный состав имеет время гелеобразования 1 ч 30 мин. Статическое напряжение сдвига - 581,3 Па.
Примеры 2-10 готовят аналогично примеру 1.
Соотношения ингредиентов в составе, время гелеобразования состава и статическое напряжение образующегося геля приведены в таблице 1.
Из таблицы 1 видно, что предлагаемый состав для изоляции водопритока в скважину, содержащий силикат натрия, ацетат хрома, ацетат аммония и воду, при следующих соотношениях компонентов, мас. %:
| Силикат натрия | 14-20 |
| Ацетат аммония | 0,5-1,5 |
| Ацетат хрома | 0,3-1,0 |
| Пресная вода | остальное |
позволяет повысить эффективность изоляции водопритока и увеличить технологические возможности его применения за счет расширения диапазона времени гелеобразования состава с 1 ч 45 мин до 37 ч и возможности приготовления состава в любое время года при одновременном снижении его стоимости за счет снижения содержания ацетата хрома в составе. Изменяя соотношение компонентов состава, регулируют время гелеобразования состава - от 1 ч 45 мин до 37 ч. После гелеобразования состава в пластовых условиях образуется гель, который не разрушается в пластовых условиях, что позволит увеличить продолжительность эффекта изоляции водопритока.
Применение ацетата аммония менее 0,5% мас. и ацетата хрома менее 0,3% мас. не оказывает положительного влияния на результат гелеобразования состава (состав 10), а использование ацетата аммония более 1,5% мас. и ацетата хрома более 1,0% мас. ведет к сокращению времени гелеобразования состава до 20 мин (состав 9), что приводит к невозможности закачки его в скважину. Соотношение силиката натрия в составе 14-20 мас. % является оптимальным.
Предлагаемый состав позволяет повысить эффективность изоляции водопритока в скважину за счет расширения диапазона времени гелеобразования состава, возможности его приготовления в любое время года при одновременном снижении затрат.
