Тампонажный раствор

Тампонажный раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение тампонирующей способности iраствора в условиях движения пластовых вод за счет снижения 4ильтратоотдачи и регулирования времени загустевания при сохранении низкой начальной вязкости раствора. Раствор содержит компоненты в следующем соотношении , мас.%: каустический магнезит 42,75-45,83; хлористый магний 14,29- 17,79; крахмал 0,94-2,33; ортофосфорная кислота 0,24-0,92; вода остальное . Тампонажный раствор получают затворением смеси каустического магнезита и крахмала водным раствором хлористого магния и ортофосфорной кислоты . Использование тампонажного раствора позволяет исключить операцию разбуривания цементного камня и прихват инструмента при тампонировании мелкотрещиноватых пород. 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1456538 А1 (51)4 Е 21 В 33/138

ВЖИВЕ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

P, L- т" И»к),1

Изобретение относится. к бурению нефтяных и газовых скважин, а имен-. но к приготовлению и использованию тампонажных составов для изоляции эон поглощений и водопроявлений, пред- 5 ставленных пористыми и мелкотрещиноватыми горными породами при наличии в них движения пластовых вод.

Цель изобретения — повышение тампонирующей способности раствора в 10 условиях движения пластовых вод за счет снижения фильтратоотцачи и регулирования времени загустевания при сохранении низкой начальной вязкости тампонажного раствора. 15

Тампонажный раствор содержит, мас. Ж:

Каустический

MÉÃHеэHÃ

42,75-45,83

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4251664/22-03 (22) 13.04.87 (46) 07.02.89. Бип. ¹ 5 (71) Пермский политехнический инсти . тут . (72) Г.M.Tîëêà÷åâ, А.М.1цилов, В.II.Болотов, А.П.Предеин, С.Д.Глухов, А.А.Баталов и И.Н.Братухин (53) 622,245,42(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1358986, кл, Е 21 В 33/138, 1985.

Авторское свидетельство СССР ¹ 209360, кл, Е 21 В 33/13, 1966, (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель— повышение тампонирующей способности раствора в условиях движения пластовых вод за счет снижения фильтратоотдачи и ре гулирования времени з агустевания при сохранении низкой началь.ной вязкости раствора. Раствор содержит компоненты в следующем соотношении, мас. У.: каустический магнезит

42,75-45,83; хлористый магний 14,2917,79; крахмал 0,94-2,33; ортофосфорная кислота 0,24-0,92; вода остальное. Тампонажный раствор получают эатворением смеси каустического магне1 зита и крахмала водным раствором хлористого магния и ортофосфорной кислоты. Использование тампонажного раствора позволяет исключить операцию разбуривания цементного камня и прихват инструмента при тампонировании мелкотрещиноватых пород. 1 табл, 2

Хлористый магний 14,29-17,79 м 4

Крахмал 0,94-2,33 р@в

Ортофосфорную ки- Сл слоту (ОФК) 0,24-0,94 фф

Вода Остальное

После смешения указанных компонен- эА тов образуется тампонажный раствор, имеющий низкие начальные значения вязкости (2-3 у.е.к.) и фильтратоотдачи (менее 10 10 м З за 30 мин):и обладающий высокой проникающей способностью в мелкотрещиноватые и пористые породы.

Через 20-90 мин, что соответствует технологически необходимому времени, 3 включающему время на приготовление, прокачку по трубам и продавку в иэолируемую зону, тампонажный раствор интенсивно загустевает за счет клейстеризации порошка крахмала, Сроки и скорость

Свойства полученных тампонажных составов сравнивают со свойствами из45 вестных составов, содержащих каустический магнезит, хлористый магний, полиакриламид и.воду, а также каустический магнезит, хлористый магний и воду.

Данные о компонентном составе и свойствах тампонажнь х растворов приведены в таблице.

При содержании М С1 менее

14,29 мас. показатель фильтрации сос55 тавляет 50 см и более вне зависимости от наличия и количественной добавки крахмала и ОФК. При содержании

MpC1.> более 17,79 Mac. . раствор со3 145653 клейстеризации крахмала эффективно регулируются добавкой ортофосфорной кислоты. При этом клейстеризация крах-. мала осуществляется непосредственно в холодном тампонажном растворе, а не в жидкости эатворения, что позволяет иметь низкие начальные значения вязкости на период доставки и продавки тампонажного раствора в изолируемый объект, Наряду с этим, интенсивный рост вязкости раствора за счет клейстеризации наступает раньше, чем начинается процесс структурообраэования и твердения самого вяжущего. Загустевший в изолируемой зоне тампонажный раствор приобретает повышенную устойчивость по отношению к движущимся в этой зоне пластовым водам, но одновременно сохраняет большими 20 значения: сроков схватывания (более

8-9 ч), что позволяет не опасаться . прихвата бурильного инструмента и своевременно вымыть оставшийся в стволе скважины загустевший раствор; 25

Пример. Для приготовления тампонажного раствора вначале готовят сухую тампонажную смесь, состоящую из каустического магнезитового порошка (КМП) и технического крах- З0 мала. Дпя этого 44,48 мас.ч. КМП тщательно перемешивают с 1,64 мас.ч. .крахмала. В отдельной емкости готовится жидкость затворения, для чего приготовляют водный раствор MgCl, содержащий 16,1 мас.ч. хлористого магния и 37,30 мас.ч. воды, добавляют ОФК в количестве 0,58 мас.ч. Полученную сухую тампонажную смесь KMII и крахмала затворяют водным раство- 4 ром МяС1 с добавкой ОФК, затем перемешивают раствор в течение 3 мин, 8

4 храняет повышенную подвижность в течение времени, значительно превышающе ro т е хи оло гич е с ки н е о бхо димо е.

Это может привести к размыву тампонажной смеси вследствие двюкения пластовых вод.

При содержании ОФК менее 0,24 мас. значения показателя фильтрации превышают !0 см, что приводит к обезвоживанию тампонажного раствора при

его продавке. При содержании ОФК более 0,94 мас. раствор имеет высокую начальную консистенцию (более

7,5 у.е.к).

При содержании крахмала менее

0,94 мас, загустевание раствора происходит недостаточно интенсивно и. растягивается во времени, а при содержании более 2,33 мас.% время загустевания становится меньшим, чем технологически необходимое время для доставки и продавки тампонажной смеси в пласт.

Использование тампонажного раствора. для тампонирования мелкотрещиноватых и пористых пород при бурении и проведении ремонтно-изоляционных работ в скважинах позволит повысить вероятность проведения качественной изоляции путем глубокого.тампонирования зоны осложнения вследствие высокой проникающей способности раствора за счет низких значений начальной вязкости и фильтратоотдачи, исключить операцию по разбуриванию цементного камня в стволе скважины, заменив ее вымыванием еще не схватившегося, но уже загустевшего тампонажного раствора за счет клейстеризации крахмала, исключить возможность, прихвата бурильного инструмента за счет увеличенных сроков схватывания и низкого значения показателя фильтрации, создать долговечный экран вокруг ствола скважины из затвердевшего тампонаж" ного раствора.

Технология приготовления и использования состава проста и может быть реализована с помощью серийной цементировбчной техники.

Формула изобретения

Тампонажный раствор, содержащий каустический магнезит, хлористый магний и воду, и т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения тампонирующей способности раствора в усло1456538

Каустический магнезит

Хлористый магний

Крахмал

Ортофосфорная кислота

Вода виях движения пластовых вод за счет снижения фильтратоотдачи и регулирования времени загустевания при сохранении низкой начальной вязкости он дополнительно содержит крахмал и ортофосфорну!О кислоту при следу70щем соотношении компонентов, мас.Х!

42,75-45,83

14,29-17,79

0,94-2,33

0,24-0,94

Остальное

Состав, нас.в

Орто»ьосворнал ннслота

0,24

0,12. Хлорнсть>й нагннй

Кр

1»

Сюаства танпон составов внпонвн«лен

ВО В авто

Вол

Yc«>o нал

ВЛВаост анны

atoo ала

s «>>3>

° Т л нн.е

1Э,2 О

160 2-05

47 ° 7

2,33 45>37 1,5 155 2-00

2,60 04>9

155 2-01

IЭО 2-33 46,98 1,5 45

I>5

3-05 46,86 1 ° 5 14 3-50

14,29 О

1>5

2-41 46,39 1,5

130 2-23

46 ° 51 I>5 44

46,04 Э>5 44

0>47 46,63 1,5

130 1 45

О;94

46>16 !>5

l-4З 45,8З 1,5

125 1-30 45>34 1 ° 5 42

1,64 45,46 I>5

I-31 45,22 1,5

44,65 2,0 39

40>77 2

I 2$1-18

1«17 44,53 2.

2,33

120 1-10

1-09 . 44,06 2 12

1-07

260 443 2

44, 18

461752

95 3-04 46,63 2

95 2"46 46,!6 2

Э 31 46,51 2

3-00 06,04 2

16,05 О

4 17

3-21

1-37 45,57 2

95 1-38 45 ° 69 2

1-ÇS

l-l 4 44 87 2 8

1-14 44,99

20

2 19

В,S 048

44 «3

0-56.

0-52 04,18 2

2,80 43,95 2,5 85 0-46 43>83 2,5 21 . 0-45 43,71 2>5

0-40

3-55 45;98 2,5

I 7,79 О.

46,1

2,5

4-31 45-86 2>5

6-05

4&9

О ° 47 45»63 2>5

70 3-48 45,51 2 ° S

14,5 4-04 45 39 2 5 ° 7

4$ ° 04 2 5»10 ° 5 2-45 44>92 2,S

0,94 45>16 2,5 68 2-46

44>46 2>5

1,64

66 2-30 44 34 2 5

2-30 44,22 2,5!

2-10 43,65

2,33 43 ° 77 2,5 65

2,60 43 ° Э 3,0 65 2-01 43,18 3>0 14

5-29 45,58 3. 7

J8>9 0

45,7 3

2>33 43,37 3»5

50 4-59 43 25 3 5 7

4-59

4"58

2,80

50 4-58 42 ° 78 З,S

42 ° 9

3,5 авода - остальное до !00 xac.l.

0,47 46 ° 26 2

0,94 45»61 2

1,64 4$>II 2

2 ° 33 44,42 2

2-05 43,53 2 ° 5

2-00 43 06 3,0

6-05 45,46 3

4-50 43,13 З,S

4-46 42,66 3,5

1Э Э-!О

1Э

14 1-29

12,5 1-15

7 2-40

6,5 2-15

6 5 2-00

6151-52

S 6-00!

456538

Продолжение таблицы

Ф

Состав, нас ° 2

Ортофосфорнак кислота

I 17

О ° 94

O,$8 т

1Саойстаа танпонан>а>к состано °

Свойства танпонак>н>к поставок йстаа танпонан состааоа

>р та»> сн ч >о>н

> н»> ч-ннн

4. 7,.» у ° а.к. сн ч ннн I > а,к

Ъ у.а

54 Э-03

46,76 1,5 54 3- 25 46,53 5

3-40

47,12 1,5

13,2 О

44,43 2 53,5 3-17 . 44,2 5,5 52,5 2-57

2,33 44,79

67 3-23

65 3-20 43,96 2 50 З-ll 43,73. 6,5 50>5 2-54

44,32 2

2,80

4-20 45 93 7 ° 5 8

3- 18 45,46 7,5 8

l i1 44,99 7 ° S 8

3-20

4-40 46, 16 2 9

3-41 45,69 2 9

46,52 1>5 11

14,29 О

I ° 5

46 ° 05

45,58

0,47

1,5 10,5 1-20 45,22 2 9

I-О2

0,94

44>88 1,5 10, I 01 44,52 2 8>S 0-56 44,29 Ь

I ° 64

2 10 049 43 ° 83 3 8 ° 5 О 41 43 ° 6

44> 19 ! 4Э,72

2 33

IO 0-61 43,36 4 8 0

О- 36

5-01

43>13

2,80

16,0$ О

4-01

45,58. Ь, 5

5-16 45,81 2 5,5

46,17 2

Э-45 45 34 2 5,5. 3-07 45,11 8 5

2-45

45 ° 7

0,47

6 1-15 44,87 2 5 ° 5 I 17 44,64 8,5

0,94

О 54

45,23 2.

0-43 43,94 9,$ 4 0-32

55 04) 4417 2 5 5,5 О"41 43,48 2,5 5

44,5Ý 2

1,64

43,84 2

2,33

О-ÇS 43 ° 25 10

0-29 42,78 11

4 °

О"20

3>S 0-14

2,80 43,37 2,5 5,0 0-35 43,01 3,5 .4

6-20 44,93 9 . 5

-S5

S5 643 4S16 25 5

45,52 2

17,79 О

45>05 2,5 5>5 4"42 4I>,69 2,5 5

4-11

44,46 9 ° 5 5

4-20

0,47

44,58 2,5 У>5 2-20 44 ° 22 2,5 S

43 99 9 5 4 5 2 01

2-06

0>94

I 50 43,29 10>5 4,5 I 46

201 43>52 3 5

1> 64

4,5 1-.35

4 ° 5 1-17

4,5 1-48 42,75 3 4>5 1-38 42,6 12

2 ° 33

4,5 1-40 42 ° 36 3,5 4,5 1,29 42,13 12

2,80

4 3 6 55 44>53 12,5 3

7-01

7-30 44 ° 76

18,9

2 33 42 79 3 ° 5 3 5 4 38 42 ° 43

13>5 2,5 Э-55

4-27 42,2

4 ° 5 3, 42,Э2

4-23 41 ° 73 13,5 2,5 3 51

ЗS 430 4196 5 3

Составитель Л.Бестужева

Редактор В,Петраш Техред M.Äèäblê Корректор Н.Король

Заказ 7467/26 Тираж 5I4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4

4Э,88 Э

43,19 3

42,72 Э

45,12 3

7,5 DSO

7, S 0-41

7,5 0-35