тампонажный материал для ремонтно-изоляционных работ в скважине

Формула изобретения

1. Тампонажный материал для ремонтно-изоляционных работ в скважине, включающий нижний осевший слой, отделенный после расслоения фенолоформальдегидной смолы, и отвердитель, отличающийся тем, что он содержит дополнительно верхний слой, отделенный после указанного расслоения, в части которого, составляющей 5-10% от объема указанной смолы, растворено 0,1-1% негашеной извести от массы указанной смолы.

2. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит загуститель.

3. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит наполнитель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для проведения ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах.

Известен состав для изоляции водопритока в скважине, который содержит, %:

фенолоформальдегидную смолу резольного типа (30-90) и композиционный отвердитель, включающий формалин (8-60) и гидроксид натрия (2-10) (патент РФ №2215009, опублик. 2003.10.27).

Известный состав токсичен, в пластовых условиях не создает достаточно прочной изоляции водопритоков.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является тампонажный материал для изоляции водопритоков в скважинах, состоящий из фенолоформальдегидной смолы резольного типа, минеральных или органических кислот и наполнителя. В качестве тампонажного материала используют смесь, которая получается после перемешивания с наполнителем смолистого слоя, образующегося после расслоения в течение 5-15 мин композиции, дополнительно содержащей добавку пенообразователя и активатора процесса (патент РФ №2147332, опублик. 2000.04.10 - прототип).

Известный материал обладает высокой вязкостью и пригоден для изоляционных работ при высокой приемистости скважины.

В изобретении решается задача повышения проникающей способности тампонажного материала и обеспечение изоляции водопритоков с повышенной приемистостью.

Задача решается тем, что тампонажный материал для ремонтно-изоляционных работ в скважине включает нижний осевший слой, отделенный после расслоения фенолоформальдегидной смолы, и отвердитель. Согласно изобретению тампонажный материал содержит дополнительно верхний слой, отделенный после указанного расслоения, в части которого, составляющей 5-10% от объема указанной смолы, растворено 0,1-1% негашеной извести от массы указанной смолы.

Кроме того:

тампонажный материал дополнительно содержит загуститель;

тампонажный материал дополнительно содержит наполнитель.

Сущность изобретения

При изоляции водопритоков в скважине весьма важно, чтобы изолирующий материал имел возможность проникать не только в высокопроницаемые зоны, но и в мелкие поры, создавая там прочный и плотный тампон. Кроме того, тампонажный материал должен создавать надежный тампон (изоляцию) в зоне водопритока в призабойной зоне скважины, в нарушениях сплошности обсадной колонны скважины, обладающих повышенной приемистостью жидкости, т.е. приемистостью более 500 м³/сут. Такая приемистость сродни приемистости скважины в высокопродуктивных пластах. Существующие материалы на основе фенолоформальдегидной смолы, как правило, имеют завышенную вязкость, которая увеличивается присутствием в материале наполнителя. Кроме того, использование в прототипе смолистого слоя, образовавшегося после расслоения фенолоформальдегидной смолы, еще больше повышает вязкость материала. Все это снижает проникающую способность тампонажного материала и препятствует созданию качественной изоляции водопритоков в скважине, особенно весьма интенсивных водопритоков, обладающих повышенной приемистостью более 500 м³/сут. В предложенном изобретении решается задача повышения проникающей способности тампонирующего материала и обеспечение изоляции водопритоков с повышенной приемистостью. Задача решается тампонажным материалом для ремонтно-изоляционных работ в скважине, включающим расслаивающуюся фенолоформальдегидную смолу и отвердитель. В качестве расслаивающейся фенолоформальдегидной смолы материал содержит фенолоформальдегидную смолу, модифицированную негашеной известью (СаО) в количестве 0,1-1,0% от массы фенолоформальдегидной смолы. При этом для модификации используют верхний жидкий слой, образующийся при расслоении смолы. Часть этого слоя в объеме 5-10% от объема смолы сливают в отдельную емкость, растворяют в ней негашеную известь в количестве 0,1-1,0% от массы нерасслоившейся смолы и перемешивают с оставшейся, осевшей после расслоения смолой. Полученный продукт используют в качестве связующего при ремонтно-изоляционных работах в скважине, в частности при изоляции (тампонировании) водопритоков в призабойной зоне добывающей скважины, изоляции (тампонировании) зон поглощений в нагнетательной скважине, изоляции (тампонировании) мест нарушений обсадной колонны скважины и т.п. Для создания тампонирующего материала модифицированную фенолоформальдегидную смолу смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции. Модифицированная фенолоформальдегидная смола обладает большей жизнеспособностью, меньшим запахом, вязкостью исходной смолы, а при закачке в интервал изоляции проникает практически в любые даже самые малые поры пласта.

Модифицированная фенолоформальдегидная смола - это однородная жидкость от красновато-коричневого до темно-вишневого цвета с вязкостью не более 55 мПас и массовой долей сухого остатка не менее 40%.

При определения компонентного и процентного состава тампонажного материала определяющим фактором служит температура и приемистость в зоне ремонта. Границы температурного диапазона установлены в следующих пределах:

- в диапазоне от 15 до 80°С смола используется в композиции с отвердителем процесса в количестве 5-25%;

- в диапазоне от 80 до 110°С смола используется в композиции с 50%-ным отвердителем процесса в количестве 0-10%.

В качестве отвердителя может быть использован, например, раствор серной, соляной, n-толуолсульфокислоты, щавелевой кислоты.

При необходимости загущения материала вводят загустители, например водорастворимые полимеры типа полиакриламида, сополимера винилацетата и этилена, эфиры целлюлозы, например метилгидроксипропилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу и т.п.

При необходимости снижения пенообразования материала вводят пеногасители типа полисилоксана.

При необходимости наполнения материала вводят наполнители типа кварцевого песка, древесной муки и пр.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. 200 кг фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3027Б выдерживают не менее 1 сут до появления на поверхности жидкого слоя. Часть этого слоя в объеме 5% от его объема сливают в отдельную емкость. В течение 5 мин растворяют в этой части слоя 0,1% (0,2 кг) негашеной извести и перемешивают с частью верхнего слоя и нижней осевшей частью. Модифицированную фенолоформальдегидную смолу доставляют к скважине, смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции, создавая в призабойной зоне тампон.

Пример 2. 200 кг фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3027Б выдерживают не менее 1 сут до появления на поверхности жидкого слоя. Часть этого слоя в объеме 7,5% от его объема сливают в отдельную емкость. В течение 7 мин растворяют в этой части слоя 0,5% (1 кг) негашеной извести и смешивают с частью верхнего слоя и нижней осевшей частью. Модифицированную фенолоформальдегидную смолу доставляют к скважине, смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции, создавая в призабойной зоне тампон.

Пример 3. 200 кг фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3027Б выдерживают не менее 1 сут до появления на поверхности жидкого слоя. Часть этого слоя в объеме 10% от его объема сливают в отдельную емкость. В течение 10 мин растворяют в этой части слоя 1% (2 кг) негашеной извести и смешивают с частью верхнего слоя и нижней осевшей частью. Модифицированную фенолоформальдегидную смолу доставляют к скважине, смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции, создавая в призабойной зоне тампон.

Пример 4. 200 кг фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3027Б выдерживают не менее 1 сут до появления на поверхности жидкого слоя. Часть этого слоя в объеме 7% от его объема сливают в отдельную емкость. В течение 7 мин растворяют в этой части слоя 0,5% (1 кг) негашеной извести и смешивают с частью верхнего слоя и нижней осевшей частью. В модифицированную фенолоформальдегидную смолу вводят 100 кг кварцевого песка как наполнителя и доставляют к скважине, смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции, создавая в призабойной зоне тампон.

Пример 5. 200 кг фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3027Б выдерживают не менее 1 сут до появления на поверхности жидкого слоя. Часть этого слоя в объеме 7,5% от его объема сливают в отдельную емкость. В течение 7 мин, растворяют в этой части слоя 0,5% (1 кг) негашеной извести и смешивают с частью верхнего слоя и нижней осевшей частью. В модифицированную фенолоформальдегидную смолу вводят 0,2 кг полиакриламида как загустителя, растворяют полиакриамид, доставляют к скважине, смешивают с отвердителем и закачивают в интервал изоляции, создавая в призабойной зоне тампон.

Тампонирующий материал по примерам 1-5 способен проникать в нарушение сплошности обсадной колонны при приемистости места нарушения 50 м³/сут и более и создавать надежный тампон при приемистости места изоляции более 500 м³/сут и более, тогда как материал по прототипу проникает в призабойную зону начиная с приемистости порядка 150 м³/сут и создает надежный тампон при приемистости места нарушения менее 300 м³ /сут.

Применение предложенного тампонажного материала позволит решить задачу повышения проникающей способности тампонажного материала и обеспечить изоляцию водопритоков с повышенной приемистостью.