состав для крепления коллектора и заполнения каркаса фильтра в скважине

Формула изобретения

Состав для крепления коллектора и заполнения каркаса фильтра в скважине, содержащий вяжущее, добавку, структурообразователь и воду, отличающийся тем, что в качестве вяжущего состав содержит полиуретановый гидрофильный предполимер, в качестве структурообразователя он содержит поваренную соль, не содержащую гидратной воды, а в качестве добавки состав содержит песок, при следующем соотношении, мас.%:

Полиуретановый гидрофильный предполимер	7-15
Поваренная соль	18-48
Песок	24-55
Вода	Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к геотехнологическим способам добычи полезных ископаемых, в частности к способам извлечения нефти из неустойчивых или слабосцементированных коллекторов.

Известен способ заканчивания скважин с искуственным фильтром (заявка на изобретение РФ №2000132126, МПК Е 21 В 43/08). Способ включает спуск обсадной колонны в скважину с хвостовиков до продуктивного горизонта и прямое тампонирование этого интервала тампонажным материалом с проницаемыми каналами в камне, причем, согласно изобретению, тампонирование интервала хвостовика производят материалом, содержащим полимерообразующий компонент на основе крахмала, способный деструктурироваться со временем и образовывать проницаемые каналы в цементном камне. Недостатком данного состава является высокая стоимость ингредиентов длительное время деструктурирования.

Известен проницаемый полимерный состав для крепления призабойной зоны скважин (Ашрафьян М.О., Гольдштейн В.В., Алишанян P.P., Дадыка В.И., Лебедев О.А., Гамзатов С.М, Абасов С.М., Федоренко В.И. Крепление призабойной зоны скважин проницаемым полимерным материалом // Нефтяное хозяйство, №4, 1981, с.25-27). Состав представляет собой композицию, включающую полимерообразующие компоненты и наполнитель. В качестве полимерообразующих компонентов используют суммарные сланцевые алкилрезорцины и уротропин. При их взаимодействии при температуре выше 35°С образуется алкилрезорциноформальдегидный полимер (пространственная трехмерная сетка, характеризуемая значительной густотой, высокой механической прочностью и коррозионный устойчивостью). Сетка способна разрушаться с заметной скоростью только под действием концентрированных (выше 10%) растворов едких щелочей. Термостойкость ее около 200°С, при более низкой температуре скорость разложения полимерной структуры близка к нулю. Недостатком данного состава является высокая стоимость ингредиентов, низкая термостойкость и сложность формирования проницаемых каналов с заданными свойствами.

Известен состав для крепления коллектора и (или) заполнения каркаса фильтра в скважине, принятый за прототип (а.с. СССР №1052647, МПК Е 21 В 33/138). Состав содержит портландцемент для горячих скважин (в качестве вяжущего), добавку (карбонат кальция или ШПУС) и воду, согласно изобретению, с целью снижения проницаемости при t ниже 100°С и восстановления проницаемости при воздействии на пласт термическими методами он содержит в качестве добавки дисперсионный поливинилхлорид (структурообразователь) при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент для горячих скважин 56,8-67,6; дисперсионный поливинилхлорид 2,9-13,4; вода остальное. Недостатком данного способа является формирование проницаемости только при воздействии высокими температурами и отсутствие у получаемого фильтра гидрофобных свойств.

Техническим результатом изобретения является формирование заданных параметров по прочности и проницаемости каркаса фильтра, а также придание ему гидрофобных свойств.

Технический результат достигается тем, что в составе для крепления коллектора и заполнения каркаса фильтра в скважине, содержащем вяжущее, добавку, структурообразователь и воду, согласно изобретению в качестве вяжущего состав содержит полиуретановый гидрофильный предполимер, в качестве структурообразователя он содержит поваренную соль, не содержащую гидратной воды, а в качестве добавки состав содержит песок, при следующем соотношении, мас.%:

Полиуретановый гидрофильный предполимер	7-15
Поваренная соль	18-48
Песок	24-55
Вода	остальное

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволит задавать необходимую проницаемость каркаса фильтра и придавать ему гидрофобные свойства.

Нефтяной коллектор обладает определенными свойствами по проницаемости и прочности. При вскрытии коллектора скважиной эти свойства в значительной степени изменяются, что зачастую приводит к снижению устойчивости коллектора и уменьшению его проницаемости. Создание скважинных фильтров со свойствами по проницаемости и прочности, близкими к свойствам коллектора, позволит повысить нефтеотдачу коллектора за счет сохранения большинства свойств пласта (в основном по проницаемости). Полиуретановый гидрофильный предполимер имеет способность отверждаться при добавлении воды, поэтому доставку на забой скважины производят в герметичных пакетах. Указанные массовые соотношения входят в интервал наиболее эффективного использования состава (см. таблицу). При использовании состава для крепления коллектора и заполнения каркаса фильтра в скважине вне указанных интервалов наблюдается либо пониженная прочность получаемого фильтра, либо его недостаточная проницаемость. Использование в качестве вяжущего полиуретанового гидрофильного предполимера позволит формировать фильтр с гидрофильными свойствами и тем самым повысить эффективность добычи нефти. В качестве структрурообразователя используют поваренную соль, не содержащую гидратной воды (перед использованием соль на поверхности прокаливают). Поваренная соль растворяется при промывке пресной водой и создает проницаемые каналы в каркасе фильтра. Чрезмерное добавление поваренной соли приводит к понижению прочности каркаса фильтра. В качестве добавки используют песок, позволяющий повысить прочность каркаса фильтра.

Состав для крепления коллектора, мас.%				Коэффициент водопроницаемости К, м/сут	Прочность при 10% деформации, МПа
Полиуретановый гидрофильный предполимер	Поваренная соль	Песок	Вода
17	16	22	45	2,5	1,1
15	38	32	15	8,81	0,96
12	48	24	16	25,92	0,43
7	40	33	20	16,22	0,41
9	18	55	18	3,58	0,5
6	42	30	22	30,43	0,35

Состав для крепления коллектора и заполнения каркаса фильтра в скважине приготавливают следующим образом: смешивают в сухом виде в необходимых пропорциях, мас.%:

Полиуретановый гидрофильный предполимер	7-15
Поваренная соль	18-48
Песок	24-55

Затем при постоянном перемешивании добавляют необходимое количество воды.

Состав для крепления коллектора и заполнения каркаса фильтра в скважине используют следующим образом: нефтеносный пласт вскрывают скважиной. Опускают в скважину насосно-компрессорную трубу, к нижней части которой присоединяют хвостовик-трубу заданного диаметра, необходимого для формирования проницаемого тампонажного камня определенной толщины с заданной прочностью и проницаемостью, с закрепленной на его нижнем конце разделительной сеткой. Затем проводят тампонирование скважины в следующей последовательности. Необходимый объем состава (определяемый по объему заколонного пространства) подают в герметичных пакетах по внутренней части насосно-компрессорной трубы. Затем устанавливают тампонажную пробку для разделения состава и продавочной жидкости. Достижение пробки до конца обсадной колонны определяют по увеличению давления на оголовке скважины. Проходя сквозь разделительную сетку, герметичные пакеты разрушаются, и состав начинает взаимодействовать с пластовыми водами. После подачи в скважину объема состава, достаточного для перекрытия интервала нефтяного пласта, тампонирование прекращают. После выдержки для набора прочности каркаса фильтра в течение необходимого времени, зависящего в основном от температуры и обводненности скважины, насосно-компрессорную трубу с хвостовиком вынимают. Затем проводят промывку полученного фильтра пресной водой. После растворения поваренной соли, содержащейся в составе, получают фильтр с необходимыми свойствами по прочности и проницаемости, а также гидрофильности.

Применение данного состава для крепления коллектора и заполнения каркаса фильтра в скважине обеспечивает следующие преимущества:

- задавать необходимые параметры каркасу фильтра по проницаемости и прочности;

- придавать фильтру гидрофильные свойства;

- увеличить нефтеотдачу коллектора.