RU2833926C1 - Composition for isolating water influx in gas wells - Google Patents
Composition for isolating water influx in gas wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2833926C1 RU2833926C1 RU2024109421A RU2024109421A RU2833926C1 RU 2833926 C1 RU2833926 C1 RU 2833926C1 RU 2024109421 A RU2024109421 A RU 2024109421A RU 2024109421 A RU2024109421 A RU 2024109421A RU 2833926 C1 RU2833926 C1 RU 2833926C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- composition
- water
- isosmart
- reagent
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к составам, используемым для изоляции водопритока в газовых и газоконденсатных скважинах, в том числе с субгоризонтальным окончанием ствола.The invention relates to the gas production industry, in particular to compositions used to isolate water inflow in gas and gas condensate wells, including those with a subhorizontal end of the wellbore.
Анализ существующего уровня техники показал следующее: - известен состав для изоляции водопритоков в газовых скважинах и способ его приготовления, который содержит силикатсодержащее вещество, лимонную кислоту и воду, причем в качестве силикатсодержащего вещества используют модернизированный натриевый силикат «Монасил Н-28» при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:An analysis of the existing level of technology has shown the following: - a composition for isolating water inflows in gas wells and a method for its preparation are known, which contains a silicate-containing substance, citric acid and water, and the modernized sodium silicate "Monasil H-28" is used as the silicate-containing substance with the following ratio of ingredients, wt. %:
соотношение мас.ч. модернизированного натриевого силиката «Монасил Н-28» и лимонной кислоты составляет 1:1,0-1,4 соответственно (см. патент РФ №2571458 от 26.06.2014 по кл. C09K 8/42, Е21В 33/138, опубл. 20.12.2015).the ratio of parts by weight of the modernized sodium silicate "Monasil H-28" and citric acid is 1:1.0-1.4, respectively (see Russian patent No. 2571458 dated 26.06.2014 under class C09K 8/42, E21B 33/138, published 20.12.2015).
Недостатком указанного состава является следующее. Формируемый в пласте водоизоляционный экран имеет недостаточно высокую прочность, что снижает эффективность водоизоляционных работ.The disadvantage of the specified composition is the following. The waterproofing screen formed in the layer has insufficiently high strength, which reduces the effectiveness of waterproofing works.
Образующийся в результате твердения гелеобразующего состава силикатный гель имеет сетчатую структуру, состоящую из частиц кремнезема, соединенных кремнекислородными мостиками, и пустот, заполненных жидкостью. Такая структура достаточно хрупка. Это приводит к растрескиванию геля при достижении определенной нагрузки. Образующиеся при этом трещины могут стать проводящими каналами для поступления в ствол скважины пластовых вод. Также указанный состав не обеспечивает равномерной обработки высокопроницаемых коллекторов, что обусловлено отсутствием в нем компонентов, способных создать надмолекулярные блочные структуры. При попадании в зону фильтрации состав будет поглощаться нижней частью пласта, а верхняя останется не обработанной.The silicate gel formed as a result of hardening of the gelling composition has a mesh structure consisting of silica particles connected by silicon-oxygen bridges and voids filled with liquid. Such a structure is quite fragile. This leads to cracking of the gel when a certain load is reached. The cracks formed in this case can become conductive channels for the flow of formation waters into the wellbore. Also, this composition does not provide uniform treatment of highly permeable reservoirs, which is due to the absence of components in it that can create supramolecular block structures. When entering the filtration zone, the composition will be absorbed by the lower part of the formation, and the upper part will remain untreated.
- известен состав для водоизоляционных работ, который содержит силикат натрия, концентрированную кислоту: ортофосфорную, соляную, серную или уксусную и пресную воду, дополнительно содержит моноэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас. %:- a composition for waterproofing works is known, which contains sodium silicate, concentrated acid: orthophosphoric, hydrochloric, sulfuric or acetic and fresh water, additionally contains monoethanolamine in the following ratio of components, wt. %:
(см. патент РФ №2466172 от 26.07.2011 по кл. C09K 8/50, опубл. 10.11.2012).(see Russian patent No. 2466172 of 26.07.2011 under class C09K 8/50, published on 10.11.2012).
Недостатком указанного состава является следующее.The disadvantage of this composition is the following.
Состав не обеспечивает равномерной обработки высокопроницаемых коллекторов. Это обусловлено присутствием в нем моноэтаноламина, который способствует снижению вязкости и препятствует формированию в растворе надмолекулярных блочных структур. Кроме того, в составе отсутствуют полимерные компоненты, которые бы нивелировали действие моноэтаноламина. Таким образом, при попадании в зону фильтрации состав будет поглощаться нижней частью высокопроницаемого пласта, а верхняя останется не обработанной.The composition does not provide uniform treatment of highly permeable reservoirs. This is due to the presence of monoethanolamine, which helps reduce viscosity and prevents the formation of supramolecular block structures in the solution. In addition, the composition does not contain polymer components that would neutralize the effect of monoethanolamine. Thus, when entering the filtration zone, the composition will be absorbed by the lower part of the highly permeable formation, and the upper part will remain untreated.
Формируемый в пласте водоизоляционный экран имеет недостаточно высокую прочность, что снижает эффективность водоизоляционных работ. Образующийся в результате твердения состава силикатный гель не содержит армирующих элементов, что снижает его прочностные характеристики. Структура геля достаточно хрупка и подвержена растрескиванию при достижении определенной нагрузки. Образующиеся при этом трещины могут стать проводящими каналами для поступления в ствол скважины пластовых вод.The waterproofing screen formed in the formation has insufficiently high strength, which reduces the effectiveness of waterproofing works. The silicate gel formed as a result of the composition hardening does not contain reinforcing elements, which reduces its strength characteristics. The gel structure is quite fragile and is subject to cracking when a certain load is reached. The cracks formed in this case can become conductive channels for the flow of formation waters into the wellbore.
Кроме того, состав характеризуется низкой технологичностью приготовления. Используемая для его приготовления кислота (серная, соляная, уксусная, ортофосфорная) находится в виде концентрированного раствора, что предъявляет повышенные требования при ее транспортировании, хранении и иных манипуляциях и значительно осложняет процесс приготовления раствора. Кроме того, использование концентрированных серной и соляной кислот, относящихся к сильным неорганическим кислотам, требует точного дозирования, что практически не осуществимо в промысловых условиях.In addition, the composition is characterized by low technological preparation. The acid used for its preparation (sulfuric, hydrochloric, acetic, orthophosphoric) is in the form of a concentrated solution, which imposes increased requirements for its transportation, storage and other manipulations and significantly complicates the process of preparing the solution. In addition, the use of concentrated sulfuric and hydrochloric acids, which are strong inorganic acids, requires precise dosing, which is practically impossible in industrial conditions.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является состав, используемый в способе изоляции водопритока в скважину, включающий, мас. %: 4-20 силиката натрия с силикатным модулем 2,6-5,0, 0,05-0,3 водорастворимого полимера, пресная вода - остальное, в качестве гелеобразователя используют 10-15%-ный водный раствор соляной кислоты в количестве 0,5-5,0% от объема состава для изоляции (см. патент РФ №2425957 от 26.08.2010 г. по кл. Е21В 33/138, C09K 8/467, опубл. 10.08.2011).The closest to the claimed invention is a composition used in the method of isolating water influx into a well, comprising, wt. %: 4-20 sodium silicate with a silicate modulus of 2.6-5.0, 0.05-0.3 water-soluble polymer, fresh water - the rest, a 10-15% aqueous solution of hydrochloric acid in an amount of 0.5-5.0% of the volume of the composition for isolation is used as a gelling agent (see Russian Patent No. 2425957 dated 26.08.2010 under class E21B 33/138, C09K 8/467, published 10.08.2011).
Недостатками указанного состава являются недостаточно высокая эффективность изоляции водопритока в скважинах с высокопроницаемым коллектором и пластовой температурой до 90°С и низкая технологичность приготовления состава. Это обусловлено следующим.The disadvantages of this composition are the insufficiently high efficiency of water influx isolation in wells with a highly permeable reservoir and formation temperature up to 90°C and the low technological efficiency of the composition preparation. This is due to the following.
Количество соляной кислоты, содержащейся в составе, недостаточно для нейтрализации натриевой щелочи, образующейся в растворе при гидролизе силиката натрия. Силикатный модуль выражается отношением грамм-молекул SiO2 к числу грамм-молекул Na2O. Исходя из этого, 4 г силиката натрия с силикатным модулем равным 5 будет содержать порядка 0,67 г Na2O. Для его нейтрализации, согласно уравнению химической реакции, потребуется 5,3 г, т.е. 5,3 мас. %, 15%-ного водного раствора соляной кислоты, что выходит за диапазон ее содержания в составе. Таким образом, гелеобразование состава происходит в условиях недостатка кислоты. Это ведет к практически мгновенному твердению состава, особенно в условиях температур близких к 90°С.The amount of hydrochloric acid contained in the composition is insufficient to neutralize the sodium alkali formed in the solution during the hydrolysis of sodium silicate. The silicate modulus is expressed as the ratio of gram-molecules of SiO 2 to the number of gram-molecules of Na 2 O. Based on this, 4 g of sodium silicate with a silicate modulus of 5 will contain about 0.67 g of Na 2 O. To neutralize it, according to the chemical reaction equation, 5.3 g, i.e. 5.3 wt. %, of a 15% aqueous solution of hydrochloric acid will be required, which is outside the range of its content in the composition. Thus, the gelation of the composition occurs under conditions of acid deficiency. This leads to almost instantaneous hardening of the composition, especially at temperatures close to 90 ° C.
Образующийся в результате этого водоизоляционный экран обладает низкими прочностными свойствами. Из-за высокой скорости твердения силикатные частицы в нем не успевают образовать полноценные силоксановые «мостики», структура геля получается неоднородной, рыхлой, содержащей большие полости, заполненные маточным раствором. Получаемый гель в некоторой степени водопроницаем, так как не имеет единой упорядоченной структуры. Кроме того он хрупок и не обладает необходимой механической твердостью для создания в пласте необходимого водоизоляционного эффекта.The resulting waterproofing screen has low strength properties. Due to the high rate of hardening, the silicate particles in it do not have time to form full-fledged siloxane "bridges", the gel structure is non-uniform, loose, containing large cavities filled with mother liquor. The resulting gel is somewhat permeable to water, since it does not have a single ordered structure. In addition, it is fragile and does not have the necessary mechanical hardness to create the necessary waterproofing effect in the formation.
Также из-за быстроного твердения состава не обеспечивается равномерная обработка пласта, в том числе высокопроницаемого. Это обусловлено тем, что при достижении верхней части обводненной зоны состав уже находится в гелеобразном состоянии. Поэтому глубина его проникновения в поры пласта из-за высокого сопротивления движению будет незначительна. Таким образом, толщина сформированного водоизоляционного экрана в нижней и верхней частях пласта будет значительно отличаться, что не обеспечит качественной изоляции водопритока.Also, due to the rapid hardening of the composition, uniform treatment of the formation, including highly permeable, is not ensured. This is due to the fact that upon reaching the upper part of the flooded zone, the composition is already in a gel-like state. Therefore, the depth of its penetration into the pores of the formation will be insignificant due to high resistance to movement. Thus, the thickness of the formed waterproofing screen in the lower and upper parts of the formation will differ significantly, which will not ensure high-quality isolation of water inflow.
Состав обладает недостаточной адгезией к поверхности поровых каналов. Это также является результатом быстрого его твердения. Адгезия геля обусловлена формированием адсорбционных структур на поверхности поровых каналов и связывания их с массивным гелем силоксановыми «мостиками». На их формирование требуется время и необходимость в достаточном количестве поверхностно-активного материала - полимеризованные молекулы, коллоидные частицы и агломераты поликремниевой кислоты. При быстром гелеобразовании его содержание стремительно падает, расходуясь на структурирование самого геля. Таким образом, образуемый в пласте водоизоляционный экран имеет значительное количество дефектных зон, в которых не успел выстроиться адгезионный слой.The composition has insufficient adhesion to the surface of the pore channels. This is also the result of its rapid hardening. Gel adhesion is due to the formation of adsorption structures on the surface of the pore channels and their binding to the massive gel by siloxane "bridges". Their formation takes time and requires a sufficient amount of surface-active material - polymerized molecules, colloidal particles and agglomerates of polysilicic acid. With rapid gelation, its content rapidly decreases, being spent on structuring the gel itself. Thus, the waterproofing screen formed in the formation has a significant number of defective zones in which the adhesive layer has not had time to line up.
Также состав характеризуется низкой технологичностью приготовления. Применение раствора соляной кислоты, обладающего высокой химической активностью, предъявляет повышенные требования к транспортированию, хранению и иным манипуляциям с ней, что значительно осложняет процесс приготовления раствора. Кроме того, использование 10-15%-ого раствора соляной кислоты, относящейся к сильным неорганическим кислотам, требует точного дозирования, что практически не осуществимо в полевых условиях.The composition is also characterized by low technological preparation. The use of a hydrochloric acid solution, which has high chemical activity, places increased demands on transportation, storage and other manipulations with it, which significantly complicates the process of preparing the solution. In addition, the use of a 10-15% solution of hydrochloric acid, which is a strong inorganic acid, requires precise dosing, which is practically impossible in field conditions.
Кроме того, следует отметить высокую коррозионную активность соляной кислоты в отношении наземного и подземного скважинного оборудования, что также является недостатком использования состава.In addition, it should be noted that hydrochloric acid is highly corrosive to surface and underground well equipment, which is also a disadvantage of using the composition.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности изоляции водопритока в газовых и газоконденсатных скважинах с высокопроницаемым коллектором и пластовой температурой до 90°С.The technical objective of the invention is to increase the efficiency of isolating water influx in gas and gas condensate wells with a highly permeable reservoir and a formation temperature of up to 90°C.
Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения, заключается в повышении изолирующей способности состава и повышении технологичности его приготовления за счет:The technical result that can be obtained by implementing the proposed invention consists in increasing the insulating capacity of the composition and increasing the technological efficiency of its preparation due to:
- повышения времени твердения состава при температурах до 90°С;- increasing the curing time of the composition at temperatures up to 90°C;
- удаления с поверхности поровых каналов органических пленок, что ведет к увеличению адгезии состава к породам пласта;- removal of organic films from the surface of pore channels, which leads to increased adhesion of the composition to the formation rocks;
- увеличения прочности образуемого в порах пласта водоизоляционного экрана;- increasing the strength of the waterproofing screen formed in the pores of the layer;
- обеспечения равномерной обработки высокопроницаемых коллекторов;- ensuring uniform processing of highly permeable collectors;
- использования химических реагентов в твердом агрегатном состоянии.- the use of chemical reagents in a solid state of aggregation.
Технический результат достигается с помощью предлагаемого состава для изоляции водопритока в газовых скважинах, содержащего регулятор гелеобразования - лимонную кислоту или кислотный реагент «ИзоСмарт-М», гелеобразующий реагент «Сумикс», кислотный загуститель - щавелевую кислоту, адгезионную добавку - калий бромноватокислый и воду при следующем соотношении ингредиентов, масс. %: лимонная кислота или кислотныйThe technical result is achieved using the proposed composition for isolating water inflow in gas wells, containing a gelling regulator - citric acid or the acid reagent "IsoSmart-M", a gelling reagent "Sumiks", an acid thickener - oxalic acid, an adhesive additive - potassium bromate and water in the following ratio of ingredients, mass. %: citric acid or acid
в качестве смеси щавелевой кислоты и калия бромноватокислого может быть использован кислотный реагент «ИзоСмарт-С» в количестве 2-6 мас. %as a mixture of oxalic acid and potassium bromate, the acid reagent "IsoSmart-S" can be used in an amount of 2-6 wt.%
Для приготовления состава для изоляции водопритока в скважину используют следующие компоненты:To prepare a composition for isolating water inflow into a well, the following components are used:
Лимонная кислота по ГОСТ 908-2004 представляет собой бесцветные кристаллы или белый порошок без комков, не имеющий характерного запаха, хорошо растворимый в воде. Лимонная кислота описывается химической формулой С6Н8О7 и является органической кислотой средней силы, относящейся к классу предельных карбоновых кислот.Citric acid according to GOST 908-2004 is colorless crystals or white powder without lumps, has no characteristic odor, is well soluble in water. Citric acid is described by the chemical formula C 6 H 8 O 7 and is an organic acid of medium strength, belonging to the class of saturated carboxylic acids.
Гелеобразующий реагент «Сумикс» по ТУ 20.59.59-197-31323949-2023 представляет собой композицию, состоящую из неорганического силикатного вяжущего, которое может быть описано химической формулой Na2SinOm, и органического полимерного реагента, представленного высокомолекулярным эфиром целлюлозы. Содержание в смеси неорганического силикатного вяжущего составляет 70-95%.The gelling agent "Sumiks" according to TU 20.59.59-197-31323949-2023 is a composition consisting of an inorganic silicate binder, which can be described by the chemical formula Na 2 Si n O m , and an organic polymer reagent represented by high-molecular cellulose ether. The content of inorganic silicate binder in the mixture is 70-95%.
Щавелевая кислота по ГОСТ 22180-76 или ТУ 2431-001-55980238-02 представляет собой бесцветные кристаллы, растворимые в воде и спирте, является сильной органической кислотой с химической формулой С2Н2О4.Oxalic acid according to GOST 22180-76 or TU 2431-001-55980238-02 is colorless crystals, soluble in water and alcohol, is a strong organic acid with the chemical formula C 2 H 2 O 4 .
Калий бромноватокислый по ГОСТ 4457-74 - неорганическое соединение, соль щелочного металла калия и бромноватой кислоты с формулой KBrO3, бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде.Potassium bromate according to GOST 4457-74 is an inorganic compound, a salt of the alkali metal potassium and bromic acid with the formula KBrO 3 , colorless crystals, highly soluble in water.
Кислотный реагент «ИзоСмарт-М» по ТУ 20.59.59-192-31323949-2023 представляет собой сухую смесь на основе лимонной кислоты, описывается химической формулой C6H8O7 и содержит до 98 мас. % трехосновных карбоновых кислот, и представлен бесцветными кристаллами или однородным белым порошком с насыпной плотностью 650-800 кг/м3, хорошо растворимый в воде.The acid reagent "IsoSmart-M" according to TU 20.59.59-192-31323949-2023 is a dry mixture based on citric acid, described by the chemical formula C 6 H 8 O 7 and contains up to 98 wt. % tribasic carboxylic acids, and is presented as colorless crystals or a homogeneous white powder with a bulk density of 650-800 kg/m 3 , well soluble in water.
Кислотный реагент «ИзоСмарт-С» по ТУ 20.59.59-192-31323949-2023 представляет собой сухую смесь на основе щавелевой кислоты, содержащую в качестве модифицирующих добавок другие многоосновные карбоновые кислоты и калий бромноватокислый. По внешнему виду реагент «ИзоСмарт-С» представляет собой бесцветные кристаллы или однородный белый порошок с насыпной плотностью 550-900 кг/м3, хорошо растворимый в воде.The acid reagent "IsoSmart-S" according to TU 20.59.59-192-31323949-2023 is a dry mixture based on oxalic acid, containing other polybasic carboxylic acids and potassium bromate as modifying additives. In appearance, the reagent "IsoSmart-S" is colorless crystals or a homogeneous white powder with a bulk density of 550-900 kg/ m3 , well soluble in water.
Заявляемый состав для изоляции водопритока в газовых скважинах представляет собой однофазную жидкость, переходящую в твердое состояние по прошествии определенного времени. Твердение состава обусловлено протеканием комплекса химических реакций между гелеобразующим реагентом Сумикс и лимонной кислотой C6H8O7 в присутствии щавелевой кислоты С2Н2О4 и калия бромноватокислого KBrO3.The claimed composition for isolating water inflow in gas wells is a single-phase liquid that turns into a solid state after a certain time. The hardening of the composition is due to a complex of chemical reactions between the gelling agent Sumix and citric acid C 6 H 8 O 7 in the presence of oxalic acid C 2 H 2 O 4 and potassium bromate KBrO 3 .
В качестве неорганического вяжущего в гелеобразующем реагенте «Сумикс» выступает полисиликат натрия с формулой Na2SinOm. Основным продуктом его взаимодействия с лимонной и щавелевой кислотами является нерастворимая в воде поликремниевая кислота, образующая в последствии каркас геля. Условно этот процесс можно описать следующими уравнениями химических реакций:The inorganic binder in the gelling agent "Sumix" is sodium polysilicate with the formula Na 2 Si n O m . The main product of its interaction with citric and oxalic acids is water-insoluble polysilicic acid, which subsequently forms the gel framework. Conventionally, this process can be described by the following chemical reaction equations:
где n, m - число атомов кремния и кислорода в молекуле полисиликата натрия, соответственно.where n, m are the number of silicon and oxygen atoms in a sodium polysilicate molecule, respectively.
В результате протекания этих реакций поликремниевая кислота выделяется в раствор в молекулярной форме. Такая система термодинамически неустойчива поэтому происходит объединение молекул с образованием зародышей твердой фазы. Это сопровождается процессами полимеризации и поликонденсации.As a result of these reactions, polysilicic acid is released into the solution in molecular form. Such a system is thermodynamically unstable, so the molecules combine to form solid phase nuclei. This is accompanied by polymerization and polycondensation processes.
Далее происходит рост и коагуляция зародышей твердой фазы с формированием коллоидных частиц поликремниевой кислоты. Движущей силой указанных процессов является стремление системы к минимуму свободной энергии.Next, the growth and coagulation of solid phase nuclei occurs with the formation of colloidal particles of polysilicic acid. The driving force of these processes is the system's tendency to a minimum of free energy.
На следующем этапе происходит формирование структуры твердеющего состава. Это обусловлено объединением отдельных частиц поликремниевой кислоты за счет образования многочисленных силоксановых связей Si-O-Si. Развитие во времени указанного процесса приводит к формированию единой трехмерной структуры, препятствующей течению состава и обладающей характерными для твердых тел физико-механическими параметрами (прочность, твердость и т.д.).The next stage is the formation of the structure of the hardening composition. This is due to the unification of individual particles of polysilicic acid due to the formation of numerous siloxane bonds Si-O-Si. The development of this process over time leads to the formation of a single three-dimensional structure that prevents the composition from flowing and has physical and mechanical parameters characteristic of solids (strength, hardness, etc.).
Время протекания указанных процессов определяет время твердения состава. Этот показатель существенно зависит от температуры и растворенных в составе химических веществ. С ростом температуры происходит значительное сокращение времени твердения вследствие интенсификации процессов гелеобразования. Это негативно влияет на эффективность водоизоляционных работ, так как ведет к недообработке пласта составом и возникновению аварийных ситуаций вследствие раннего твердения состава в стволе скважины. При реализации заявляемого изобретения, для предотвращения негативных последствий при проведении водоизоляционных работ на скважинах с пластовой температурой до 90°С, снижение скорости твердения обеспечивается введением избыточного количества лимонной кислоты, над стехиометрическим количеством указанной кислоты, а также добавлением щавелевой кислоты. Их действие основано на насыщении системы ионами водорода Н+, которые появляются в результате диссоциации указанных кислот, что можно описать следующими уравнениями химических реакций:The time of the specified processes determines the curing time of the composition. This indicator significantly depends on the temperature and chemicals dissolved in the composition. As the temperature increases, the curing time is significantly reduced due to the intensification of gelation processes. This has a negative effect on the efficiency of waterproofing works, as it leads to undertreatment of the formation with the composition and the occurrence of emergency situations due to early hardening of the composition in the wellbore. When implementing the claimed invention, in order to prevent negative consequences during waterproofing works on wells with a formation temperature of up to 90 ° C, a decrease in the curing rate is ensured by introducing an excess amount of citric acid, over the stoichiometric amount of the said acid, as well as by adding oxalic acid. Their action is based on the saturation of the system with hydrogen ions H + , which appear as a result of the dissociation of the said acids, which can be described by the following chemical reaction equations:
Адсорбция из маточного раствора ионов Н+агломератами и зародышами поликремниевой кислоты приводит к появлению на их поверхности нескомпенсированного положительного заряда, который препятствует их сближению и слиянию, а также ингибирует процессы образования структурных связей между уже сформированными частицами. При этом щавелевая кислота является более сильной по сравнению с лимонной. Константа кислотности по первой ступени для щавелевой кислоты (pKa1=1,25, т.е. Ka1=5,62⋅10-2) более чем на два порядка превосходит тот же показатель для лимонной кислоты (pKa1=3,128, т.е. Ka1 - 7,45⋅10-4). Ее введение обеспечивает повышение ингибирующего эффекта и обеспечивает необходимое замедление процесса твердения заявляемого состава при температурах до 90°С.Adsorption of H + ions from the mother liquor by agglomerates and nuclei of polysilicic acid results in the appearance of an uncompensated positive charge on their surface, which prevents their convergence and fusion, and inhibits the processes of formation of structural bonds between already formed particles. At the same time, oxalic acid is stronger than citric acid. The acidity constant at the first stage for oxalic acid (pK a1 = 1.25, i.e. K a1 = 5.62⋅10 -2 ) exceeds the same indicator for citric acid by more than two orders of magnitude (pK a1 = 3.128, i.e. K a1 - 7.45⋅10 -4 ). Its introduction provides an increase in the inhibitory effect and ensures the necessary slowdown in the hardening process of the claimed composition at temperatures up to 90°C.
Гелеобразующий реагент «Сумикс» также содержит полимерную добавку, представленную высокомолекулярными эфирами целлюлозы, которые обобщенно можно описать химической формулой [C6H7O2(ОН)3-x(OR)x]k. Распределение в составе полимерных молекул обеспечивает повышение его структурированности, что обеспечивает дополнительное замедление процесса гелеобразования при повышенных температурах. Это обусловлено следующим. Полимерные молекулы имеют достаточно большую протяженность, превосходящую размеры частиц и зародышей поликремниевой кислоты. Также они содержат значительное количество активных групп (гидроксильных, карбоксильных и др.), которые способны вступать в различного рода физико-химические взаимодействия (адсорбционные процессы, химические реакции и т.д.). Благодаря этому полимерные молекулы формируют с образующимися в растворе частицами поликремниевой кислоты крупные рыхлые структуры, не способные к быстрому перемещению в маточном растворе в т.ч. при повышенных температурах, замедляя тем самым скорость слияния зародышей и формирования солоксановых «мостиков» между частицами твердой фазы.The gelling agent "Sumiks" also contains a polymer additive represented by high-molecular cellulose ethers, which can be generally described by the chemical formula [C 6 H 7 O 2 (OH) 3-x (OR) x ] k . The distribution of polymer molecules in the composition ensures an increase in its structuring, which provides an additional slowdown in the gelation process at elevated temperatures. This is due to the following. Polymer molecules have a sufficiently large extent, exceeding the size of the particles and nuclei of polysilicic acid. They also contain a significant number of active groups (hydroxyl, carboxyl, etc.), which are capable of entering into various types of physicochemical interactions (adsorption processes, chemical reactions, etc.). Due to this, polymer molecules form large loose structures with the particles of polysilicic acid formed in the solution, which are not capable of rapid movement in the mother liquor, including at elevated temperatures, thereby slowing down the rate of fusion of nuclei and the formation of soloxane “bridges” between particles of the solid phase.
Указанное действие полимерной добавки в заявляемом составе усилено за счет обеспечения сшивки ее молекул. Это происходит за счет взаимодействия активных групп полимерных молекул с оксалат-ионами С2О4 2- в присутствии калия бромноватокислого с образованием оксалатных мостиков, что может быть описано следующим уравнением химической реакции:The specified action of the polymer additive in the claimed composition is enhanced by ensuring the crosslinking of its molecules. This occurs due to the interaction of active groups of polymer molecules with oxalate ions C 2 O 4 2- in the presence of potassium bromate with the formation of oxalate bridges, which can be described by the following chemical reaction equation:
где R - водородный или углеводородный радикал,where R is a hydrogen or hydrocarbon radical,
х и у - стехиометрические коэффициенты, 1≤х≤3, 1≤у<(х⋅k), соответственно;x and y are stoichiometric coefficients, 1≤x≤3, 1≤y<(x⋅k), respectively;
k - степень полимеризации.k - degree of polymerization.
Указанное приводит к укрупнению полимерных молекул и увеличению объема структурных элементов раствора (структуры, образуемые полимерными молекулами и частицами поликремниевой кислоты). Роль калия бромноватокислого заключается в активации карбоксильных групп полимерных молекул в результате протекания окислительно-восстановительных реакций.This leads to the enlargement of polymer molecules and an increase in the volume of structural elements of the solution (structures formed by polymer molecules and particles of polysilicic acid). The role of potassium bromate is to activate the carboxyl groups of polymer molecules as a result of oxidation-reduction reactions.
Протекание таких реакций также значительно увеличивает прочностные характеристики состава после его твердения. Это обусловлено двумя причинами. Первая из них заключается в том, что наличие укрупненных полимерных молекул в растворе обеспечивает замедление процессов его гелеобразования при повышенной температуре, способствуя выстраиванию более упорядоченного и менее дефектного каркаса геля.The occurrence of such reactions also significantly increases the strength characteristics of the composition after its hardening. This is due to two reasons. The first of them is that the presence of enlarged polymer molecules in the solution ensures a slowdown in the processes of its gelation at elevated temperatures, contributing to the formation of a more ordered and less defective gel framework.
Вторая причина связана с армирующим действием полимерных молекул. Имея большую протяженность, они способны взаимодействовать с достаточно удаленными друг от друга участками структуры затвердевшего состава. Это увеличивает устойчивость и снижает хрупкость каркаса геля и как следствие приводит к повышению его прочности.The second reason is related to the reinforcing effect of polymer molecules. Having a large extension, they are able to interact with areas of the structure of the hardened composition that are quite distant from each other. This increases the stability and reduces the fragility of the gel framework and, as a result, leads to an increase in its strength.
Кроме того, формирование укрупненных полимерных молекул и структур на их основе позволяет повысить равномерность обработки высокопроницаемых пластов. Это обусловлено следующим. Состав до твердения обладает крупно-блочной структурой. Проникновение его в поры пласта происходит со скоростью значительно меньшей, чем при использовании неструктурированных жидкостей. Это обусловлено упругими свойствами таких блоков и возникающим за счет этого сопротивлением движению в пористой среде. Кроме того, полимерные молекулы, составляющие указанные структурные единицы, активно взаимодействуют с поверхностью поровых каналов с образованием водородных связей. Таким образом, несмотря на высокую проницаемость пор пласта, состав при его закачке в обрабатываемую зону не поглощается только нижней ее частью, а распределяется равномерно по стволу скважины и обеспечивает обработку поровых каналов на одинаковую глубину.In addition, the formation of enlarged polymer molecules and structures based on them allows for an increase in the uniformity of processing highly permeable formations. This is due to the following. The composition has a large-block structure before hardening. Its penetration into the pores of the formation occurs at a rate significantly lower than when using unstructured liquids. This is due to the elastic properties of such blocks and the resulting resistance to movement in a porous medium. In addition, the polymer molecules that make up the specified structural units actively interact with the surface of the pore channels to form hydrogen bonds. Thus, despite the high permeability of the pores of the formation, the composition, when injected into the zone being processed, is not absorbed only by its lower part, but is distributed evenly along the wellbore and ensures the processing of the pore channels to the same depth.
Включение в заявляемый состав калия бромноватокислого обеспечивает также улучшение адгезии получаемого геля к поверхности поровых каналов пласта. Это происходит за счет удаления различного рода органических пленок, которые препятствуют контактному взаимодействию гелеобразующего вещества с горными породами. Их образование в пласте связано как правило с проникновением технологических жидкостей при осуществлении ранее проводимых ремонтов скважины. Удаление таких структур происходит вследствие протекания окислительно-восстановительной реакции между органическими молекулами пленки и бромат-ионом в кислой среде и приводит к их разрушению. Образование бромат-ионов в растворе обусловлено диссоциацией KBrO3, происходящей по следующему уравнению химической реакции:The inclusion of potassium bromate in the claimed composition also improves the adhesion of the resulting gel to the surface of the pore channels of the formation. This occurs due to the removal of various types of organic films that prevent contact interaction of the gelling agent with rocks. Their formation in the formation is usually associated with the penetration of process fluids during previously performed well repairs. The removal of such structures occurs as a result of the oxidation-reduction reaction between the organic molecules of the film and the bromate ion in an acidic medium and leads to their destruction. The formation of bromate ions in the solution is due to the dissociation of KBrO 3 , which occurs according to the following chemical reaction equation:
Все компоненты заявляемого состава для изоляции водопритока в газовых скважинах имеют твердое агрегатное состояние. Они не подвержены розливу и замораживанию при отрицательных окружающих температурах, не требуют для перевозки специальной техники (цистерны, бочки и т.д.). Это значительно повышает технологичность приготовления заявляемого состава.All components of the claimed composition for isolating water inflow in gas wells have a solid aggregate state. They are not subject to spillage and freezing at negative ambient temperatures, and do not require special equipment for transportation (tanks, barrels, etc.). This significantly increases the technological effectiveness of the preparation of the claimed composition.
Более подробно сущность заявляемого изобретения описывается следующими примерами.The essence of the claimed invention is described in more detail by the following examples.
Пример 1 (лабораторный). В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 40 г, что составляет 4 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 1 (laboratory). In the first container, 40 g, which is 4 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved in 400 g of water heated to 60-80°C with stirring.
Во второй емкости в 519,8 мл воды растворяют 30 г, что составляет 3 мас. % лимонной кислоты. Далее добавляют 10 г, что составляет 1 мас. % щавелевой кислоты, и 0,2 г, что составляет 0,02 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 30 g, which is 3 wt. % of citric acid, are dissolved in 519.8 ml of water. Then 10 g, which is 1 wt. % of oxalic acid, and 0.2 g, which is 0.02 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 2 (лабораторный). В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 100 г, что составляет 10 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 2 (laboratory). In the first container, 100 g, which is 10 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved in 400 g of water heated to 60-80°C with stirring.
Во второй емкости в 382 мл воды растворяют 80 г, что составляет 8 мас. % лимонной кислоты. Далее добавляют 35 г, что составляет 3,5 мас. % щавелевой кислоты, и 3 г, что составляет 0,3 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 80 g, which is 8 wt. % of citric acid, are dissolved in 382 ml of water. Then 35 g, which is 3.5 wt. % of oxalic acid, and 3 g, which is 0.3 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 3 (лабораторный). В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 80 г, что составляет 8 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 3 (laboratory). In the first container, 80 g, which is 8 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved in 400 g of water heated to 60-80°C with stirring.
Во второй емкости в 428 мл воды растворяют 60 г, что составляет 6 мас. % лимонной кислоты. Далее добавляют 30 г, что составляет 3 мас. % щавелевой кислоты, и 2 г, что составляет 0,2 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 60 g, which is 6 wt. % of citric acid, are dissolved in 428 ml of water. Then 30 g, which is 3 wt. % of oxalic acid, and 2 g, which is 0.2 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 4 (лабораторный). В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 80 г, что составляет 8 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 4 (laboratory). In the first container, 80 g, which is 8 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved in 400 g of water heated to 60-80°C with stirring.
Во второй емкости в 440 мл воды растворяют 60 г, что составляет 6 мас. % лимонной кислоты. Далее добавляют 20 г, что составляет 2,0 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-С». После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 60 g, which is 6 wt. % of citric acid, are dissolved in 440 ml of water. Then 20 g, which is 2.0 wt. % of the acid reagent "IsoSmart-S" are added. After the reagents are completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 5 (лабораторный) - за пределами концентрационного диапазона. В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 30 г, что составляет 3 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 5 (laboratory) - outside the concentration range. In the first container, 30 g, which is 3 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved with stirring in 400 g of water heated to 60-80°C.
Во второй емкости в 540,9 мл воды растворяют 20 г, что составляет 2 мас. % лимонной кислоты. Далее добавляют 9 г, что составляет 0,9 мас. % щавелевой кислоты, и 0,1 г, что составляет 0,01 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 20 g, which is 2 wt. % of citric acid, are dissolved in 540.9 ml of water. Then 9 g, which is 0.9 wt. % of oxalic acid, and 0.1 g, which is 0.01 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are poured out and mixed.
Пример 6 (лабораторный). В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 80 г, что составляет 8 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 6 (laboratory). In the first container, 80 g, which is 8 wt.% of the gelling agent "Sumix", are dissolved in 400 g of water heated to 60-80°C with stirring.
Во второй емкости в 400 мл воды растворяют 60 г, что составляет 6 мас. % лимонной кислоты. Далее добавляют 60 г, что составляет 6,0 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-С». После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 60 g, which is 6 wt. % of citric acid, are dissolved in 400 ml of water. Then 60 g, which is 6.0 wt. % of the acid reagent "IsoSmart-S" are added. After the reagents are completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 7 (лабораторный) - за пределами концентрационного диапазона. В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 80 г, что составляет 8 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 7 (laboratory) - outside the concentration range. In the first container, 80 g, which is 8 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved with stirring in 400 g of water heated to 60-80°C.
Во второй емкости в 519,8 мл воды растворяют 30 г, что составляет 3 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-М». Далее добавляют 10 г, что составляет 1 мас. % щавелевой кислоты, и 0,2 г, что составляет 0,02 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 30 g, which is 3 wt. % of the acid reagent "IsoSmart-M", are dissolved in 519.8 ml of water. Then 10 g, which is 1 wt. % of oxalic acid, and 0.2 g, which is 0.02 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents are completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 8 (лабораторный). В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 100 г, что составляет 10 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 8 (laboratory). In the first container, 100 g, which is 10 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved in 400 g of water heated to 60-80°C with stirring.
Во второй емкости в 382 мл воды растворяют 80 г, что составляет 8 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-М». Далее добавляют 35 г, что составляет 3,5 мас. % щавелевой кислоты, и 3 г, что составляет 0,3 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 80 g, which is 8 wt. % of the acid reagent "IsoSmart-M", are dissolved in 382 ml of water. Then 35 g, which is 3.5 wt. % of oxalic acid, and 3 g, which is 0.3 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents are completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 9 (лабораторный). В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 80 г, что составляет 8 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 9 (laboratory). In the first container, 80 g, which is 8 wt.% of the gelling agent "Sumix", are dissolved in 400 g of water heated to 60-80°C with stirring.
Во второй емкости в 438 мл воды растворяют 50 г, что составляет 5 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-М». Далее добавляют 30 г, что составляет 3 мас. % щавелевой кислоты, и 2 г, что составляет 0,2 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 50 g, which is 5 wt. % of the acid reagent "IsoSmart-M", are dissolved in 438 ml of water. Then 30 g, which is 3 wt. % of oxalic acid, and 2 g, which is 0.2 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents are completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 10 (лабораторный). В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 80 г, что составляет 8 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 10 (laboratory). In the first container, 80 g, which is 8 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved in 400 g of water heated to 60-80°C with stirring.
Во второй емкости в 450 мл воды растворяют 50 г, что составляет 5 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-М». Далее добавляют 20 г, что составляет 2,0 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-С». После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 50 g, which is 5 wt. % of the acidic reagent "IsoSmart-M", are dissolved in 450 ml of water. Then 20 g, which is 2.0 wt. % of the acidic reagent "IsoSmart-S", are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 11 (лабораторный). В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 80 г, что составляет 8 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 11 (laboratory). In the first container, 80 g, which is 8 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved in 400 g of water heated to 60-80°C with stirring.
Во второй емкости в 438 мл воды растворяют 50 г, что составляет 5 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-М». Далее добавляют 32 г, что составляет 3,2 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-С». После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 50 g, which is 5 wt. % of the acidic reagent "IsoSmart-M", are dissolved in 438 ml of water. Then 32 g, which is 3.2 wt. % of the acidic reagent "IsoSmart-S", are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 12 (лабораторный). В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 80 г, что составляет 8 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 12 (laboratory). In the first container, 80 g, which is 8 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved in 400 g of water heated to 60-80°C with stirring.
Во второй емкости в 410 мл воды растворяют 50 г, что составляет 5 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-М». Далее добавляют 60 г, что составляет 6,0 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-С». После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 50 g, which is 5 wt. % of the acidic reagent "IsoSmart-M", are dissolved in 410 ml of water. Then 60 g, which is 6.0 wt. % of the acidic reagent "IsoSmart-S", are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 13 (лабораторный) - за пределами концентрационного диапазона. В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 30 г, что составляет 3 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 13 (laboratory) - outside the concentration range. In the first container, 30 g, which is 3 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved with stirring in 400 g of water heated to 60-80°C.
Во второй емкости в 540,9 мл воды растворяют 20 г, что составляет 2 мас. % лимонной кислоты. Далее добавляют 9 г, что составляет 0,9 мас. % щавелевой кислоты, и 0,1 г, что составляет 0,01 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 20 g, which is 2 wt. % of citric acid, are dissolved in 540.9 ml of water. Then 9 g, which is 0.9 wt. % of oxalic acid, and 0.1 g, which is 0.01 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are poured out and mixed.
Пример 14 (лабораторный) - за пределами концентрационного диапазона. В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 110 г, что составляет 11 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 14 (laboratory) - outside the concentration range. In the first container, 110 g, which is 11 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved with stirring in 400 g of water heated to 60-80°C.
Во второй емкости в 360,9 мл воды растворяют 90 г, что составляет 9 мас. % лимонной кислоты. Далее добавляют 36 г, что составляет 3,6 мас. % щавелевой кислоты, и 3,1 г, что составляет 0,31 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 90 g, which is 9 wt. % of citric acid, are dissolved in 360.9 ml of water. Then 36 g, which is 3.6 wt. % of oxalic acid, and 3.1 g, which is 0.31 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 15 (лабораторный) - за пределами концентрационного диапазона. В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 30 г, что составляет 3 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 15 (laboratory) - outside the concentration range. In the first container, 30 g, which is 3 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved with stirring in 400 g of water heated to 60-80°C.
Во второй емкости в 540,9 мл воды растворяют 20 г, что составляет 2 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-М». Далее добавляют 9 г, что составляет 0,9 мас. % щавелевой кислоты, и 0,1 г, что составляет 0,01 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 20 g, which is 2 wt. % of the acid reagent "IsoSmart-M", are dissolved in 540.9 ml of water. Then 9 g, which is 0.9 wt. % of oxalic acid, and 0.1 g, which is 0.01 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents are completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 16 (лабораторный) - за пределами концентрационного диапазона. В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 110 г, что составляет 11 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 16 (laboratory) - outside the concentration range. In the first container, 110 g, which is 11 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved with stirring in 400 g of water heated to 60-80°C.
Во второй емкости в 360,9 мл воды растворяют 90 г, что составляет 9 мас. % кислотного реагента «ИзоСмарт-М». Далее добавляют 36 г, что составляет 3,6 мас. % щавелевой кислоты, и 3,1 г, что составляет 0,31 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 90 g, which is 9 wt. % of the acid reagent "IsoSmart-M", are dissolved in 360.9 ml of water. Then 36 g, which is 3.6 wt. % of oxalic acid, and 3.1 g, which is 0.31 wt. % of potassium bromate are added. After the reagents are completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Пример 17 (лабораторный) - за пределами концентрационного диапазона. В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 80 г, что составляет 8 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 17 (laboratory) - outside the concentration range. In the first container, 80 g, which is 8 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved with stirring in 400 g of water heated to 60-80°C.
Во второй емкости в 458 мл воды растворяют 60 г, что составляет 6 мас. % лимонной кислоты. Далее добавляют 2 г, что составляет 0,2 мас. % калия бромноватокислого. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 60 g, which is 6 wt. % of citric acid, are dissolved in 458 ml of water. Then 2 g, which is 0.2 wt. % of potassium bromate, are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are poured out and mixed.
Пример 18 (лабораторный) - за пределами концентрационного диапазона. В первой емкости в 400 г воды, подогретой до 60-80°С растворяют при перемешивании 80 г, что составляет 8 мас. % гелеобразующего реагента «Сумикс».Example 18 (laboratory) - outside the concentration range. In the first container, 80 g, which is 8 wt. % of the gelling agent "Sumix", are dissolved with stirring in 400 g of water heated to 60-80°C.
Во второй емкости в 430 мл воды растворяют 60 г, что составляет 6 мас. % лимонной кислоты. Далее добавляют 30 г, что составляет 3 мас. % щавелевой кислоты. После полного растворения реагентов в обеих емкостях водные растворы сливают и перемешивают.In the second container, 60 g, which is 6 wt. % of citric acid, are dissolved in 430 ml of water. Then 30 g, which is 3 wt. % of oxalic acid, are added. After the reagents have completely dissolved in both containers, the aqueous solutions are drained and mixed.
Технологические и физико-химические параметры составов для изоляции водопритока в газовых скважинах по примерам 1-18 представлены в таблице.The technological and physical-chemical parameters of the compositions for isolating water inflow in gas wells according to examples 1-18 are presented in the table.
Содержание в составе лимонной кислоты или кислотного реагента «ИзоСмарт-М» менее 3 мас. %, гелеобразующего реагента «Сумикс» менее 4 мас. %, щавелевой кислоты менее 1 мас. %, калия бромноватокислого менее 0,02 мас. % нецелесообразно, так как снижается прочность геля и соответственно прочность изоляционного экрана (пример №5).The content of citric acid or acid reagent "IsoSmart-M" less than 3 wt.%, gelling reagent "Sumix" less than 4 wt.%, oxalic acid less than 1 wt.%, potassium bromate less than 0.02 wt.% is not advisable, since it reduces the strength of the gel and, accordingly, the strength of the insulating screen (example No. 5).
Содержание в составе лимонной кислоты или кислотного реагента «ИзоСмарт-М» более 8 мас. %, гелеобразующего реагента «Сумикс» более 10 мас. %, щавелевой кислоты более 3,5 мас. %, калия бромноватокислого более 0,3 мас. % нецелесообразно, так как снижается прочность геля и соответственно прочность изоляционного экрана, а также увеличивается его хрупкость, что приводит к значительному снижению величины давления прорыва воды через водоизоляционный экран (пример №6).The content of citric acid or acid reagent "IsoSmart-M" more than 8 wt.%, gelling reagent "Sumix" more than 10 wt.%, oxalic acid more than 3.5 wt.%, potassium bromate more than 0.3 wt.% is not advisable, since it reduces the strength of the gel and, accordingly, the strength of the insulation screen, and also increases its brittleness, which leads to a significant decrease in the value of the water breakthrough pressure through the waterproofing screen (example No. 6).
Таким образом, предлагаемая совокупность существенных признаков обеспечивает достижение заявляемого технического результата.Thus, the proposed set of essential features ensures the achievement of the claimed technical result.
Заявляемое техническое решение соответствует условиям «новизна, изобретательский уровень и промышленная применимость», то есть является патентоспособным.The claimed technical solution meets the conditions of “novelty, inventive step and industrial applicability”, i.e. it is patentable.
Технологические и физико-химические параметры составов для изоляции водопритокаTechnological and physical-chemical parameters of compositions for isolating water inflows
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2833926C1 true RU2833926C1 (en) | 2025-01-31 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999043923A1 (en) * | 1998-02-26 | 1999-09-02 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Compositions for use in well construction, repair and/or abandonment |
| RU2391378C1 (en) * | 2009-03-23 | 2010-06-10 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") | Backfill composition for selective restriction of water inflow in extraction wells |
| RU2425957C1 (en) * | 2010-08-26 | 2011-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Isolation method of water influx to well |
| RU2466172C1 (en) * | 2011-07-26 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество "Азимут" | Composition for water insulation works |
| RU2571458C1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз") | Composition for insulation of water inflows to gas wells and method for its make-up |
| RU2798371C1 (en) * | 2023-01-23 | 2023-06-21 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Gel-forming composition for isolation of water inflows in gas wells |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999043923A1 (en) * | 1998-02-26 | 1999-09-02 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Compositions for use in well construction, repair and/or abandonment |
| RU2391378C1 (en) * | 2009-03-23 | 2010-06-10 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") | Backfill composition for selective restriction of water inflow in extraction wells |
| RU2425957C1 (en) * | 2010-08-26 | 2011-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Isolation method of water influx to well |
| RU2466172C1 (en) * | 2011-07-26 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество "Азимут" | Composition for water insulation works |
| RU2571458C1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз") | Composition for insulation of water inflows to gas wells and method for its make-up |
| RU2798371C1 (en) * | 2023-01-23 | 2023-06-21 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Gel-forming composition for isolation of water inflows in gas wells |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4042031A (en) | Plugging subterranean earth formations with aqueous epoxy emulsions containing fine solid particles | |
| RU2377399C2 (en) | Oil reservoir production method | |
| US2131338A (en) | Consolidation of porous materials | |
| CN113149592A (en) | Early-strength soil stabilizer and preparation method and application thereof | |
| CN101580356B (en) | Water-emulsion organic silicon waterproof agent | |
| RU2401939C2 (en) | Procedure for development of non-uniform reservoir | |
| RU2554957C2 (en) | Insulation method of formation water inflow and lining method of bottom-hole formation zone | |
| CN105970192A (en) | Preparation method and application of intelligent anticorrosion coating | |
| RU2249670C2 (en) | Method for isolating bed waters influx in wells | |
| RU2833926C1 (en) | Composition for isolating water influx in gas wells | |
| RU2446270C1 (en) | Insulation method of formation water inflow in well and lining method of bottom-hole formation zone | |
| JP5156928B1 (en) | Durable ground improvement method | |
| RU2232878C2 (en) | Formation face zone processing compound | |
| CN105712658B (en) | A kind of concrete admixture for being used under marine environment suppress etching medium transmission | |
| RU2429270C2 (en) | Compound for control of development of oil deposits (versions) | |
| RU2406746C1 (en) | Thermotropic gel-forming composition | |
| RU2798371C1 (en) | Gel-forming composition for isolation of water inflows in gas wells | |
| RU2380394C2 (en) | Viscous elastic composition for borehole operations | |
| RU2150573C1 (en) | Composition for temporary insulation of productive formation | |
| RU2374294C1 (en) | Waterproof composition | |
| RU2396419C1 (en) | Method for isolation of water production to producing oil wells | |
| RU2490295C1 (en) | Composition for sealing influx of water into oil wells | |
| RU2319723C1 (en) | Water-shutoff composition | |
| JP7766306B2 (en) | Medium transmission inhibitor for concrete, its manufacturing method and application | |
| RU2851270C1 (en) | Method for reinforcement of weakly cemented rocks of well formation |