Состав для изоляции зон поглощений

Состав для изоляции зон поглощений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЙ, содержащий глину, воду и электролит, отличающийс я тем, что, с целью повьшения его тампонирующей способности, он содержит в качестве электролита отработанный расплав титановых хлораторов при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%: 47-55 Глина 30-41 Вода Отработанньй расплав титановых 12-15 хлораторов сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИК (19) (И у

4(5() Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3672127/22-03 (22} 31. 10. 83 (46) 07. 05. 85. Бюл. 9 17 (72) С. Н. Горонович, В.С. Данюшевский, К.А. Джабаров и М.Д. Печатнова (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М, Губкина (53) 622.245.42(088.8) (56) 1. Эффективность применения тампонажных паст для ликвидации зон поглощений. М., ВНИИОЭНГ, 1974, с. 15-16.

2. Временная инструкция по исследованию изоляции поглощающих пластов и борьбе с поглощением промывочной жидкости при бурении скважин. H., "Недра", 1974.

3. Предупреждение и ликвипация осложнений при бурении скважин.

Обзор зарубежной литературы. Сер.

"Бурение". М., ВНИИОЭНГ, 1968 (прототип).

{54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН

ПОГЛОЩЕНИЙ, содержащий глину, воду и электролит, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения его тампонирукюцей способности, он содержит в качестве электролита отработанный расплав титановых хлораторов при следующем соотношении указанных компонентов, мас.Ж:

47-55

30-41

Глина

Вода

Отработанный расплав титановых

12-15 хлораторов

Г,,,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ р

1154436

Вода

30-41

Отработанный расплав титановых

12-15 хлораторов

Изобретение относится к области бурения нефтяных, газовых и др. глубоких скважин, его целесообразно использовать при изоляции зон поглощений В трещиноватых пористых 5 пластах, Для изоляции зон поглощений промывочной жидкости в процессе бурения нефтяных и газовых скважин применяют различного состава густые 10 пасты, резко изменяющие свои реологические параметры в сторону загустевания и упрочнения при попадании в зону поглощения, в результате чего эта зона оказывается эатампониро- 15 ванной.

Известны соляро-бентонитовые составы, которые изменяют свои реологические свойства при контакте с пластовой водой или продавливающей 20 жидкостью (1) .

Реологические параметры резко изменяются после вытеснения дизельного (т.е, солярки) топлива водой, в результате пентизационного набуха- р5 ния бентонитовой глины.

Недостатком соляро-бентонитовых плит и других смесей на углеводородной основе является большая их чувствительность к содержанию воды. Зо

При избыточном содержании падает прочность смеси и теряются ее тампонирующие свойства, При недостаточном содержании воды неполностью отделяется дизельное топливо.

Меньшей чувствительностью к фак35 торам окружающей среды обладает глинистые пасты на водной основе.

Загустевание таких паст в зоне поглощений происходит в результате лиофобной коагуляции с последующим водоотделением в поглощающие пласты под действием перепада давления со стороны продавочной жидкости. После водоотделения паста образует плотные, с высокой сдвиговой прочностью сгустки коагулированной глинистой суспензии, закупоривающей зоны поглощения.

В качестве коагулятора глинистой суспензии применяются различные до50 бавки, вводимые в пасту при ее приго-. товлении.

Известны глино-цементные пасты, в которых коагулирующей добавкой яв- 55 ляется портландцемент, выделяющий при взаимодействии с водой коагулирующие ионы кальция (2f .

Недостатком глино-цементных паст является медленное изменение реологических параметров из-за небольшой скорости химического взаимодействия цементного порошка с водой, которое обеспечивает поступление в систему коагулирующих ионов.

Для ускорения коагуляции в эти пасты вводят электролиты-ускорители, например соду. Недостатком паст с ускорителем является невысокая скорость изменения реологических параметров.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является состав для изоляции зон поглощений, содержащий глину, воду и электролит (3) .

Присутствие в известном составе, приготовленном на водном растворе хлористого кальция — растворе электролита, — двухвалентных катионов кальция обеспечивает повьппенную глиноемкость и водоотдачу под действием перепада давления. Это дает возможность получить большой объем коагулированного сгустка, образующегося из единицы объема пасты и повьппенную его-прочность после водоотделения.

Однако тампонирующая способность составов, коагулированных хлористым кальцием, оказывается недостаточной для эффективной изоляции наиболее крупных трещин и каверн в зоне поглощений. Под тампонирующей способностью понимается свойство состава сопротивляться выдавливанию из трещин и полостей поглощающего пласта под действием перепада давления пластовой и буровой жидкостей, Цель изобретения — повышение тампонирующей способности состава для изоляции зон поглощений.

Поставленная цель достигается тем, что состав для изоляции зон поглощений, содержащий глину, воду и электролит, в качестве последнего содержит отработанный расплав титановых хлораторов при следующем соотношении указанных компонентов. мас.Е:

Глина

1154436

3-4

27-32

12-1 б

13-17

11-15

NaCl

8-10

SiO

М8С1, FeC1

1 1пС12

А120з 1 2 5

0 5-5

3-5

CrCl 2-5

РеС1 0,2-1,0

СаС1з 2 5

Использование в составе в качестве электролита водного раствора отработанного расплава титановых хлораторов, при содержании в составе указанных количеств воды, глины и расплава титановых хлораторов повышет тампонирующую способность состава благодаря более сильному коагулнрующему действию расплава.

Повышение тампонирующей способности водоглинистой пасты, содержащей в качестве коагулятора водный раствор отработанного расплава титановых хлораторов, объясняется особенностью состава отработанного Расплава титановых хлораторов. Так, например, средний .химический состав отработанного расплава титановых хлораторов Усть-Каменогорского титано-магниевого комбината (ТУ-4810-60/0-79 "Хлориды твердые титанового производства") следующий:

SeC1,; Z@O,; ЯеО,Ч, О содержится

0,1-0,5.

Сильное коагулирующее действие водного растворй отработанного рас5 плава титановых хлораторов объясйяется присутствием большого числа различных двух- и трехвалент,;лх катионов MgFe(II), Tin(II), Cr(II), Ca(II), Ре(III), Se(III), в своей комбинации создающих синергетический эффект коагуляции.

В результате сильного коагулирующего действия водного раствора отработанного расплава титановых хлораторов при замешивании на нем глины паста прокачиваемой исходной консистенции получается с высокой глиноемкостью. Одновременно тот же коагулирующий эффект проявляется в высокой водоотдаче пасты при приложении к ней давления.

В результате получается большой выход быстраобразующихся коагулированных сгустков, обладающих при этом высокой пластической прочностью, что повышает тампонирующую способность при попадании глинистой пасты в зону поглощения и действия на нее перепада давления со стороны продавочной жидкости.

Тампонирующие свойства, характеризуемые глиноемкостью, водоотдачей и пластической прочностью коагулированной пасты в сравнении с известным составом приведены в таблице.

1154436

О

М Л

C4 IN ф4

О О М Л О ХЪ ф Ь О

М N rl М е1

0 о

Р

Х

О О О С О О

О О Q С О О °

Ф О » Р М \.

О О О О О (Ч Ф ОЪ iо аО

° » е» N ф

N М М N

Ф В В O Ф

О»- 1»

Оъ Л ф О

° М ° СЧ 1Ч

О

Ф ф

1«

О

СЧ 1 ° М Ф М ф

СЧ»- СЧ,.N N N L! !

М

О Р В ф О

ИЪ сО Л МЪ М Ф

t»

CJ

N IO

Fl (Ч С0 Х

° иЪ йЧ 4Ч ОЪ Ф

Ю Ф Ф В

О. 01

Ф М

° = 0 О

* A с4 г

Ul Ю .Ф

Nl

О

Х

Э

Х

Ф ЧР О с»

Ю ° 1 М ° 6

Ф Р » Ф 1 иЪ

Я Ф»Ъ. IA ВГ) О О О <Ч О

Ю л Ф

О Ф M » V\ СЧ

М ММ М М М

V ф

X ф ф

Х

l0

te

О

О О

Э Ю

N lh

Ф В е . CV

4Ч а A

О ч» ° е»

I Ь

V Р ф О

Р ф

S 4C 1

Р

О а и

О

0l ф

Х «0

Щ е ф

IO I0 ф ф

ФЪ

>

О

l6

X

О

Х

Э

Х

Х ф

М

Р

C(О

М о ф

Ct а0С0 ок

V 0I ф е

Э аб

1" Е

V V ф О

Рн Х

I V

I О

I Х и

1 1 0

О

I

1 ф

Х

Х

Э ф

4 0 О

В О а

Ф а

О 1 °

О & ф 3 о 6

41 со - O в В Ф Ф

Q М 44 N ОЪ

О » Ill. Оъ бЧ С4 С4 бЪ

1;0 ф й

1154436

50,6

3?,4

Вода

100 ° 192

274 кг ОРТХ.

m,—

Составитель А. Симецкая

Редактор Е. Папп Техред Л,Микеш

Корректор А. Тяско

Заказ 2653/30 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример. Требуется приготовить глинистую пасту плотностью

1,6 г/см при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Гл Ина

Отработанный расплав титановых

10 хлораторов (ОРХТ) t 2

Вычисляют массы компонентов на

1 мз пасты: ш =10 ° 1,6 ° 50,6 =810 кг (глина);

m, =10,1,6 37,4 =598 кг (вода);

m,=10 1,6 12= 192 кг (ОРТХ).

Учитывая, что используется лишь растворимая часть ОРТХ, которая сос- 20 тавляет 70Х, окончательно для приготовления пасты берца

Затем 274 кг ОРТХ растворяют в

598 кг воды, дают суспензии отстояться, отделяют раствор от осадка и затворяют на нем 810 кг глины с помощью глиномешалки или цементосмесн- 3g тельной машины. Полученную пасту закачивают цементировочными агрегатами в скважину.

Последовательность операций при приготовлении других составов пасты, указанных в таблице,: аналогична и отличается лишь- количеством компонен— тов.

Глинистые пасты, приготовленные на водном растворе отработанного расплава титановых хлораторов, с кЬнцентрацией расплава менее 12 мас.Х имеют низкую глиноемкость, малую водоотдачу и прочность коагулированного сгустка и, следовательно, низкую тампонирующую способность, которая определена в таблице давлением прорыва воды через столбик пасты в капилляре диаметром 18 мм.

Пасты, содержащие количество глины меньшее 47 мас.Х, характеризуются малым выходом сгустка и недостаточной его прочностью.

Пасты с содержанием глины более

55 мас.Х имеют нетекучую консистенцию °

Концентрация отработанного расплава титановых хлораторов 15 мас.Х близка к предельной по условиям растворимости.

Отработанный расплав титановых хлораторов — крупнотоннажный отход промышленного производства, сильно загрязняющий окружающую среду. Использование его в составе паст для изоляции зон поглощений не требует больших дополнительных расходов и способствует утилизации и консервации в недрах промышленного отхода.