Гидрофобный тампонажный материал (ГТМ)

Отверждаемые глинистые растворы (ОГР).

ОГР получают введением в глинистый раствор фенолформальдегидных смол с отвердителями. В качестве отвердителя применяют формалин, параформ, минеральные кислоты. В процессе перемешивания состава в среде глинистого раствора при реакции поликонденсации формируется полимерная пространственная сетка, в которой глинистый раствор играет роль наполнителя. Раствор и его фильтрат заполняет изолируемую полость и превращается в пластмассу, а твердая фаза, кольматируя каналы перетоков, твердеет и герметизирует их. После отверждения состав дает довольно прочный тампонажный камень. Предназначается для изоляции зон поглощений при температурах от 15 до 80 ⁰С.

Базовые рецептуры ОГР

Наименование	Глинистый раствор, м3	Смола ТС-10, м3	Формалин, м3
ОГР-1-40	0,65	0,25	0,1
Время загустевания	200С - 6 часов; 300С - 3-30 часа; 400С - 1-30 часа.
ОГР-1-60	0,53	0,25	0,1
Время загустевания	500С - 5 часов; 600С - 2-30 часа.

ОГР обладает рядом преимуществ:

- высокая коррозионная стойкость к термосолевой агрессии и водогазопроницаемость при сравнительно высокой механической прочности тампонажного камня;

- способность обеспечивать монолитную связь тампонажного камня со стенками скважины при наличии на стенках даже рыхлых фильтрационных корок;

- низкая плотность, что облегчает технологию работ и уменьшает расход смеси при тампонировании.

- наличие наполнителя повышает деформативность пластмассы и уменьшает усадочные явления в камне.

- высокая седиментационная устойчивость

Недостатком является токсичность фенолов и отвердителей.

При длительной эксплуатации скважин нарушается герметичность обсадных колонн, появляются локальные очаги миграции газа по затрубному пространству скважин. При нарушении целостности колонн в нагнетательных скважинах существенно снижается их эффективность.

В последние годы ВНИИБТ, г.Москва разработаны новые технологические схемы и составы для изоляции водоносных пластов, каналов перетока флюидов по затрубному пространству и составы для изоляции нарушений в резьбовых соединениях обсадных колонн. Они применимы для изоляции нарушений крепи как в интервалах продуктивной толщи, так и в других интервалах по всему геологическому разрезу скважин.

Проведенные в течение ряда лет поисковые работы ВНИИБТ позволили создать новый вид полимерного состава, который гидрофобен как в жидком виде, так и в отвердевшем состоянии.

Состав представляет собой алкилрезорциновую эпоксифенольную смолу (АЭФС), поставляемую в металлических бочках вместимостью 200 л. комплектно с отвердителем полиэтиленполиамином (ПЭПА).

Представляет собой гидрофобный тампонажный материал ГТМ-3 – однородная темно-коричневая жидкость без осадка. Отличительная способность ГТМ-3:

- его гидрофобность в исходном и отверждаемом состоянии;

- способность отверждаться в пресной и пластовых водах, нефти, органических жидкостях (бензол, ацетон, толуол и т.д.) при температуре в пределах от -5 до +80 ⁰С;

- в отвердевшем состоянии нефте- и водонерастворим;

- нулевая водоотдача;

- малые исходные вязкость и плотность;

- хорошая способность проникать в наиболее проницаемые и трещиноватые участки изолируемого пласта, являющиеся путями поступления пластовой воды в скважину;

- коагуляция при смешивании с пресной или пластовой водой с образованием отверждающейся высоковязкой, малотекучей, упругопластичной массы;

- легко регулируемая плотность (в пределах 1050 – 1650 кг/м³) раствора за счет хорошего совмещения, как с активными, так и инертными наполнителями (цемент, песок);

- переход в желеобразное состояние после ввода отвердителя для различных марок ГПТС колеблется в диапазоне от двух до шести часов;

- Высокая скорость отверждения - 4-24 часа;

- повышенная стойкость камня (сформированного из ГТМ-3 и цемента) к воздействию агрессивных сред во времени, упругоэластичные и безусадочные его свойства, более высокая прочность, лучшие адгезионные свойства (в 3-5 раз превосходит камень из чистого цементного раствора);

- хорошее сцепление отвержденной смолы с поверхностью породы, метала труби старого цементного камня, смоченного пластовой водой и нефтью;

- исключена сезонность в работе - морозоустойчив до минус 40 ⁰С.

Сроки загустевания регулируются изменением содержания отвердителя, который вводится в состав смолы непосредственно перед закачиванием в скважину в количестве 0,5-5 % от количества смолы.

Для приготовления тампонирующего состава в специальную емкость или мерник ЦА набирают расчетный объем АЭФС и при круговой циркуляции через 8-10 мин равномерно вводят необходимое количество отвердителя ПЭПА. После перемешивания в течение 5-10 минут состав готов к применению. Так как при контакте с водой АЭФС коагулирует, то перед приготовлением смеси емкость или мерник ЦА, насосы и манифольд необходимо промыть нефтью или дизельным топливом. При закачке АЭФС в скважину эти же жидкости используются в качестве буферных.

Тампонажная смесь ТС-ФА

Приготовляется на основе водонерастворимого фурфуролацетонового мономера (мономер ФА), отверждаемого 30%-ным раствором хлорного железа. Термостойкость мономера ФА превышает 200⁰С, плотность 1,09-1,17 г/см³.

Вследствие низкой вязкости тампонажного состава целесообразно вводить в него до 10 % наполнителей (кордного волокна). При этом следует корректировать сроки схватывания до заданных значений, т.к. некоторые наполнители оказывают замедляющее действие на отверждение смеси ТС-ФА. Поэтому при вводе в смесь наполнителей количество отвердителя увеличивают.