Вязкоупругий состав комбинированного действия с регулируемыми свойствами

Вязкоупругий состав комбинированного действия с регулируемыми свойствами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству и эксплуатации скважин и может быть использовано при бурении, креплении и ремонте нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение разделяющей способности состава при одновременном улучшении условий освоения продуктивных пластов. Вязкоупругий состав содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.ч: омыленный талловый пек 18-25

соль щелочного металла и слабой минеральной кислоты в порошкообразном состоянии 5-7

вода 75-82, причем состав может дополнительно содержать 2-350 мас.ч. дисперсного наполнителя минерального или органического происхождения. Состав готовят путем введения в водный раствор омыленного таллового пека соли щелочного металла в порошкообразном виде и перемешивания до получения структурированной консистенции. Состав может быть использован как разделитель в диапазоне динамических температур от 16 до 60°С, как носитель кольматирующего дисперсного материала, как смазывающий компонент в скважинах температурой 16-280°С, в качестве нижней порции жидкости глушения, для борьбы с поглощениями промывочной жидкости и т.д. 1 з.п.ф-лы, 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И Ю

РЕСПУБЛИК (g))g E 21 B 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

18-25 пек

Соль щелочного металла и минеральГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4249893/24-03 (22) 08.04.87 (46) 23.08,90. Бюл. № 31 (71) Архангельский отдел Всесоюзного научно-исследовательского геолого" разведочного нефтяного института (72) А.И.Бережной, В.В.Марчук, А.П,Кочулин, О.А.Тихомиров, Н.А.Каланчина, М.Н.Попов и З.Ф.Котлова (53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.¹ 939728, кл. E 21 В 33/138, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1232783, кл. Е 21 В 33/138, 1983. (54) ВЯЗКОУПРУГИЙ СОСТАВ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМИ

СВОЙСТВАМИ (57) Изобретение относится к строительству и эксплуатации скважин и м.б. использовано при бурении, креплении и ремонте нефтяных и газовых скважин. Цель — повышение разделяющей способности состава при одновременном

Изобретение относится к строительcòâó и эксплуатации скважин и может быть использовано при бурении, креплении н. ремонте нефтяных и газовых скважин

Целью изобретения является повышение разделяющей способности состава при одновременном улучшении условий освоения продуктивных пластов,,SU„„1587173 А1

2 улучшении условий освоения продуктивных пластов. Вязкоупругий состав содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас ч.: омыленный талловый пек 18-25; соль щелочного металла и слабой минеральной кислоты в порошкообразном состоянии 5-7; вода 7582, причем состав может дополнительно содержать 2-350 мас ч. дисперсного наполнителя минерального или органического происхождения. Состав готовят путем введения в водный раствор омыленного таллового пека соли щелочного металла в порошкообразном виде и перемешивания до получения структурированной консистенции, Состав может быть использован как разделитель в диапазоне динамических о температур от 16 до 60 С, как носитель кольматирующего дисперсного материала, как смазывающий компонент в скважинах температурой 16-280 С, в качестве нижней порции жидкости глушения, для борьбы с поглощениями промывочной жидкости и т.д. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

Вязкоупругий состав содержит омыленный талловый пек (ОТИ), соль щелочного металла и слабой минеральной кислоты в порошкообразном состоянии и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Омыленный талловый

С 3 1587173

4 ной слабой кислоты 5-7

Вода 72-82 и может дополнительно содержать 2—

350 мас.ч. дисперсного наполнителя минерального или органического происхождения, В качестве солей щелочного металла могут быть использованы кальцинированная сода, поташ, триполифосфат натрия (ТПФН) и т п., а в качестве минерального наполнителя - резиновая крошка, вермикулит, опилки, асбест, гипс, бентонит, мел, барит и дроо 15

ВКР рекомендуется использовать

|как разделитель в диапазоне динамических температур в скважине от 16 до бО С, как носитель кольматирующего дисперсного материала (для продуктивных и непродуктивных пластов) в диапазоне 60-280 С, как смазывающий компонент в кольцевом пространсто ве скважины от 16 до 280 С.

При использовании ВКР в качестве 25 нижней порции жидкости глушения или для борьбы с поглощениями промывочной жидкости следует учитывать, что ! рост структуры в статических услови( ях продолжается особенно при контакте с минерализованными водами в пласте, При отсутствии необходимости повышения плотности ВКР в его состав не вводится дисперсный наполнитель, тре- 35 буемая скорость роста прочности струк( туры ВКР может быть обеспечена выбором соответствующего:инициатора структурообразователя, В тех случаях, когда возникает необходимость сниже- 40 ния гидравлических сопротивлений в циркуляционной системе при промывке, цементировании, устранения поглощений для приготовления ВКР используют или поташ или соду с одновременным применением таких дисперсных добавок,как бентонит или асбест.

„, Свойства разливных ВКР даны в табл.1; влияние типа и количества наполнителя на реологические свойства ВКР-,. в табл.2; смазывающая способность BKP - в табл3;отмывающие свойства — в табл.4; фильтрационные свойства — в табл.5.

Представленные в табл.1-2 экспериментальные данные позволяют сделать вывод о высокой прочности структуры и разделяющей способности вязкоупругого состава. Кроме того, ВКР обладает эффективными очищающей, смазывающей и избирательно кольматиру-ющей способностями (табл 3-5) .

Пример 1. Подготовка ствола скважины пробуренного в интервале поглощающего разреза под цементирование промежуточной обсадной колонны.

Плотность бурового раствора

1050 кг/м . Наблюдается сужение ство2 ла скважины по причине отложения рыхлой глинистой корки. Глубина скважины 1400 м. В емкости цементировочно3 го агрегата (ЦА) заготавливают 2-3 м

?5_#_-ного раствора ОТП, затем засыпают в раствор 4,8 мас. соды и перемешивают. Через 0,5-1,0 ч закачивают полученный ВКР в колонну, 3а ВКР закачивают тампона кный раствор. Скорость закачки и продавки не превышает номинальной скорости при промывке скважины после спуска обсадочной колонны, При выходе ВКР на устье фикси" руют его состояние (количество, степень перемешивания с буровым тампонажным раствором, прочность структуры, ее разрушенность, количество и состояние вынесенной массы — остат- . ков смытой рыхлой корки бурового раствора). В процессе цементирования фиксируют изменения давления на насосах, после ОЗЦ анализируют показания

AHgo Все эти данные служат основанием для корректировки состава и количества ВКР с целью получения более эффективного влияния на качество цементирования колонн на послецуюших скважинах, При приготовлении, закачке и выходе BKP на устье скважины определяют его физико †механическ свойства (плотность, стабильность и прочность структуры, растекаемость, водоотдачу, на совместимость с буровым и тампонажным растворами), Пример 2. Подготовка ствола скважины, вскрывшей продуктивные плаt сты с низкими пластовыми давлениями и хорошими коллекторскими свойствами„, Плотность бурового раствора 1250 кг/м.

В ЦА готовят 3-4 мЗ 25%-ного раствора ОТП, затем добавляют в емкость

3,23 мас % соды и перемешивают до структурированного состояния, В эту массу вводят 48 масЖ мела и доводят ее перемешиванием до однородного состasao Через 0,5-1,0 ч эакачивают ее в обсадную колонну, затем откачивают тампонажный раствор и продавоч вЂ

Таблица l

Растекаемость по коВодоотдача смэ/

30 ч

СосВодоотстой эа 3 ч, Х

Плотасть тав

ОГП г/м

Вода

Инициатор-структурообраэователь

Н а полнит ел ь нусу

Аэ НИИ, см

0i0

0,0

0i0

0,0

0,0

810

82 ТПФН

75 ТПФН

82 Поташ

82 Кальцинированная сода

15,5

14,0

22,0

2!,О

22,0

40,0

11,0

16, О.

7,0

16,5

0i0

975 18,0

) О (770 16,0

Реэиноновая крошка

Вермику- 2 950

l3,5

30,0

19,0

8 .25

75 лит

Асбест

11

Гипс

7,0

2 5

7 5

8,0

12,0

4,5

3,0

10,0

4 0

10,0

0,0

0,0

20,0

28,0

0,0

11,0

0,0

0 5

0,0

1,0

3, 1011

10 1100

2 1000

I 0 1 040

100 1130

10 1075

50 !280

350 2370

100 1230

250 1705

20i0

12,5

18,0

I7,5

HP

16,0

HP

HP

13,0 !

5,5

9 25

10, 25

11 25

12 25

13 25

14 25

15 25

16 25

17 25

18 25

11

«11

«и

ll

«и»

Графит

Бентонит

° ° Варит

Мел

Иэвестняковая му к а

158 ную жидкость со скоростью, не превышающей максимальную, при промывке скважины после спуска обсадной колонны. После окончания цементирования, проведения АКЦ и освоения скважины делают выводы о качестве вскрытия и изоляции затрубного пространства скважины. В случае необходимости на следующих скважинах, выходящих из бурения, цементирование производят с применением ВКР, содержащим резиновую крошку или опилки.

Таким образом, ВКР отличается простотой и быстротой приготовления, не содержит дефицитных компонентов, компоненты не токсичные, как правило, начальная структура BKP близка к такому состоянию, при котором возможно прокачивание составов насосами. ВКР можно готовить в больших количествах.

Не менее, а если целесообразно с точки зрения получаемого технологического эффекта, то и больше по объему обычных вязких буферных жидкостей 10 м . Недефицитность, относительно э низкая стоимость компонентов, несложная технология приготовления и легко регулируемое значение столба ВКР по плотности в широком диапазоне 1000>g >

2000 кг/м делают задачу получеСодержание компонентов, мас,X

I I8 5

2 25 7

3 18 7

4 25 5

5 18 5

6 25 75 5

7 25 75 5

7l 73 6 ння состава практически достижимой в у сл о вия х буровых.

;Формула изобретения

1. Вязкоупругий материал комбинированного действия с регулируемыми „ свойствами, включающий омыленный тал" ловый пек, инициатор-структурообразовательи воду, отличающийс я тем, что, с целью повышения его разделяющей способности при одновременном улучшении условий освоения продуктивных пластов, он в качестве инициатора-структурообразователя со15 держит. водорастворимую соль щелочного металла и слабой минеральной кислоты в порошкообразном состоянии при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

20 Омыпенный талловый пек 18-25

Соль щелочного металла и слабой минеральной кислоты 5-7

Вода 75-82

2, Материал по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что, состав дополнительно содержит дисперсный наполни30 тель минерального нли органического происхождения в количестве 2-350 мас, ч, 8

Таблица 2

1587173

Количество наполннтеля, мас.ч., k с0о0с0тTа8в 5уt: ОТП 25, Н О 75, сода 5

Статическбе напряжение сдвига через час, мг/см

24,0 158 0

0167 10 50

2 1383

10 503

2 1069

7 566

3 566

l 0 1635

3 817

10 251

2 440

10 440

10 1698

100 3270

10 314

50 4968

1О 1886

100 566

50 2075

250 5220

60 1194

350 1949

1132

691

1069

1132

2264

377

566

1823

2452

4339

4339

2452

2326

6477

2767

6289 Известняковая мука Варит

It» блица 3

Т а я

Сост as

К",У., при испытании с на" груэкой, r

Время проведения испытаний с момента при готовпения состава

ВКР > мас. ч.

) 50 200

50 100

ОТП

Вода

Сода

ОТП

Вода

Сода

Бентоннт

ОТП . 25

Вода, 75

Сода 5

Асбест 2

ОПТ 25

Вода 75 ),оташ 5

" К вЂ” коэффициент смаэывающей способности испытываемых составов по отношению к воде. резиновая крошка

»

Ьермнкулнт

«и !

Опилки и асбест

«и»

,Гипс

° 1 !

Графит

lI ! !

Бентонит

«и»

Мел

«»

377

440

1006

251

620

1383

1006

440

314

566

2452

3710

1194

5219

1823

1069

2389

5722

1509

3081

10 мин

I ч..

5 ч

24 ч

62 ч

IО мин

1:ч

5 ч

24 ч

62 ч

lO мин

I ч

5 ч

24 ч

62 ч

IO мин ! ч

5 ч

24 ч

62 ч

48,0

60,0

76,0

96,0

124>0

78,0

48,0

62,0

48>0

74,0

52,0

76,0

82 0

92,0

154,0

64>0

74,0

26,0

26,0

26,0

47,0

70,З

82,0

123,5

I18,З

87,0

87,0

64>3

60,9

74;8

55,7

67,8

85,2

87,0

168,7

69>6

55,7

22,6

22,6

22,6

1509

3773

1069

2138

1572

>8700

2012

6226

2201

5031

4402

3207

) 8700

3836

) 8700

64>5

80,6

92,0

124,2

106 >5

I08>1

122,6

106,5

58,1

83,9

67,7

l) I,3

l01 6

88,7

146>8

87,1

50,0

21,0

2i О

21,О

3207

4339

8159

5419

) 8700

5031

4958

) 8700

6917

3396

5597

4528

4024

) 8700

5408 78700

76,4

86,1

90,3

)ЗЗ,З

131,9

109>7

109,7

80,6

56,9

81,9

70,8

55,6

94,4

83,3

1ll,l

123,6

44>4

18,1

18,1

18>1

1587173

Таблица 4

Количество смытого бурового раствора, 7

Состав, отмыванхций глинистую корку бурового раствора, мас.ч. (ВКР), % (ВУС) Таблица 5

Показ атель фильтрации

Состав, образующий кольматационный слой, мас.ч.

ОТП 25

Сода 5

Вода 75

Мел 10

ОТП 25

Сода 5

Вода 75

Мел 100

ОТП 25

Сода 5

Вода 75

Фильтрация цементного раствора (В/Ц=0,5). через кольматационный слой, образованный ВКР, на бумажном фильтре прибора

ВМ-6, см /30 мин

Фильтрация глинистого раствора, имеющего водоотдачу 15 см /30 мин,, через

Ъ кольматационный слой, образованный ВКР, см /30 мин

8,5

1,5

3,0

0,0

3,0

130

Составитель Л. Бестужева

Редактор О, Головач Техред A. Кравчук Корректор Т,Малец

Заказ 2404

Тираж 477

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"., r.Óærîðoä, ул. Гагарина, 101

ОТП 25;

ОТП 25;

ОТП 25;

ОТП 25;

ОТП 25;

ОТП 25; сода 5; сода 7;

Тпфн 5;

ТПФН 73

Поташ 5;

Поташ 7;

Н,О 75

НО 75

НхО 75

Н,О 75

Н О 75

Н О 75

63,34

69, 16

78,07

79,01

67,75

55,52