Буферная жидкость

Буферная жидкость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6i) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250579 (21) 2798475/22-03

«<>840292

/ т (Я)М. Кл.з

Е 21 В 33/138 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2 30681. Бюллетень ¹ 2 3

Дата опубликованияописания 2306.81 (53)УДК 622 245 2 (088..8) t, Г.А.Белоусов, Б.М.Скориков, В.И.ПустоВалов, Л.A. Понеделин и А. Н . Гноевых ". (72) Авторы изобретения

\

Волгоградский государственный научно-и следовательский и проектный институт нефтяной промышленности,Производст объединения "Нижневолжскнефть" .Министерства нефтяной . и омышленности (71) Заявитель ного (54) БУФЕРНАЯ )ХИДКОСТЬ

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин, а именно для разделения бурОвого и тампонажного растворов в процессе цементирования.

Известен состав для разделения потоков жидкостей, представляющий собой трехкомпонентную гелеобраэную смесь иэ растворов полиакриламид, 10 гексареэорциновой смолы и формалина (1)Недостатки известного разделителя состоят в низкой плотности, сложности приготовления в технологическом отношении и дефицитности используемых компонентов.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является буферная жидкость на углеводородной основе (диэтоплива), которая содержит ® органофильную глину, воду, поверхностно-активное вещество, органический компонент (дизтопливо) и добавку.

При необходимости использования

25 буферной жидкости повышенной плотности утяжеление ее предусматривается стандартными утяжелителями (например баритом), которые являются инертныМи материалами, т.е. наполнителями, оказывающими главное влияние на плотность раствора (2) .

Недостатком этой буферной жидкости является отсутствие у нее вязкоупругих свойств при смешении с системами буровых и тампонажных растворов и тем саьым необеспечение полного вытеснения (замещения) растворов, что снижает качество крепления заколонного пространства..

Цель изобретения повышение эффективности разделения бурового раствора от тампонажного.

Указанная цель достигается тем, что в известную буферную жидкость, содержащую органический компонент, глинопорошок, поверхностно-активное вещество, воду и добавку, в качестве органического компонента введен флотореагент Т-бб, а в качестве добавкикарбоксиметилцеллюлозу ингредиентов, вес.ч.:

Вода 40-60

Флотореагент T-бб 40-60

Глинопорошок 10-20

По в ерхност но- акти вное вещество О, 5-1

Карбоксиметилцеллюлоза О, 5-2

840292

1,06

1,12

1,18

1 22

Не течет

Флотореагент Т-66 выпускается Волжским и Тольяттинским заводами синтетического каучука по ТУ-38-103243-74.

Буферную жидкость приготавливают следующим образом.

В расчетном количестве воды раст- 5 воряют 0,5-2 вес.ч. полимера (высоко,молекулярного соединения); например

КМЦ. В полученный раствор добавляют поверхностно-активное вещество(ПАВ)—

0,5-1 вес.ч. После добавки реагента

Т-бб приготавливают эмульсию для эатворения твердой фазы, в которую вводят 10-20 вес.ч. глинопорошка (бентонита) до получения необходимой вязкости.

В табл. 1 показано изменение плотности и вязкости буферной жидкос- ти в зависимости от добавки глинопорошка (бентонита); в табл. 2 - увеличение вязкости при содержании в

° буфере 20 вес.ч. глинопорошка в зави- 20симости от добавки полимера (КМЦ-500) в количестве 0,4-2Ъ; в табл. 3 — изменение вязкости в зависимости от содержания в жидкости затворения различного количества воды и флотореа- 25 гента Т-66 при постоянном сохранении остальных ингредиентов; .в табл. 4 влияние на структурную вязкость добавки высокомолекулярного соединения и глинопорошка; в табл. 5 — вязкоупругие свойства предлагаемых жидкостей при смешении их с тампонажным раствором; в табл. 6 — вяэкоупругие свойства известных жидкостей при смешении их с тампонажным раствором; в табл.

7 †изменение вязкости при смешении буферной жидкости с буровым раствором; в.табл. 8 — снижение вязкости буферной жидкости по мере увеличения температуры.

При этом следует отметить, что 40 фильтрация всех испытанных составов буферных жидкостей при комнатной температуре и давлении над фильтром

300 кгс/см (перепад давления

30 кгс/см ) равна 0 при перемешива- 45 нии. Увеличение температуры до 100 С и давления до 600 кгс/см (перепад давления 60 кгс/см ) приводит к неЯ которому увеличению скорости фильтрации до 0,04 см /мин.см

Вязкоупругие свойства предлагае-мых буферных жидкостей особенно наглядно проявляются при смешении их с тампонажным раствором.

50 флотореагента Т-66

1 сульфанола

Добавка буферной жидкости вязкостью 47 с в количестве 10-20Ъ в тампонажный раствор вязкостью 130 с приводит к увеличению вязкости и образованию с частицами твердой .фазы тампонажного раствора коллоидированных адсорбционных слоев с толстыми гидратными оболочками, придающими смеси буферной жидкости с тампонажным раствором свойства упруговяэких тел, способствующих поршневому вытеснению.

Такого эффекта образования объема с упруговязкими свойствами, способствующего полному вытеснению (замещению) бурового раствора, не наблюдается при смешении ранее известных буферных жидкостей с тамнонажным раст-, вором.

Предлагаемая буферная жидкость способствует эффективному отплыву стенок скважины от корки (пленки) бурового раствора, так как при смешении с буровым раствором вязкость резко снижается в контакте жидкостей, что приводит к турбулентному течению жидкости, при котором возможность отмыва увеличивается.

Постепенное уменьшение значения вязкости бурового раствора от "не течет" без добавки буферной жидкости до 40-38 с при 30-50Ъ ее содержания показывает на совместимость предлагаемой буферной жидкости с буровыми растворами.

При этом, так как внешней фазой является органика, вязкость буферной жидкости снижается по мере увеличе ния температуры. Это приводит к тому, что режим течения в стволе скважины развивается при более низких скоростях закачки буферного агента.

Как видно из табл. 1-5,7 и 8, предлагаемая буферная жидкость обладает широкими возможностями регулирования вязкости (от 26 с до "не течет"), очеиь низкой водоотдачей (скорости фильтрации до 0,04 см/мин) и, таким образом, не загрязняет продуктивный пласт, обеспечивает хорошее замещение бурового раствора, имея свойства вязко-пластичной жидкости. Кроме того, предлагаемая буферная жидкость совместима со всеми системами буровых растворов на углеводородной и водной основах .

Таблица 1.

840292

Таблица.2i

Вязкость, с от добавки

КМЦ-500, вес.ч.

Количество глинопорошка, вес.ч.

1,5

1,0

2,0

0,5

50 воды

81.47

10

26

153

93

15

20

112

214

34

1 сульфанола Т а б л и ц а 3

Состав буферной жидкости, вес.ч.

Вода

Сульфанол

Флотореагент Т-66

Не течет

30

114

60

34

50

58

40

240

70

Таблица 4

Добавка ИЩ, вес.ч.

Структурная вязкость

СПЭ

50 воды

6,45

7;00

1 сульфанола

16,6

22,1

Т аблица 5

Условная вязкость, с

20 30 50

Добавка буферной жидкости, Ф

Тампонажный раствор

0 10

130 526 336 61 40

Состав жидкой фазы (эмульсии), вес.ч.

50 флотореагента

T-66

Состав жидкой фазы (эмульсии), вес.ч °

50 флотореагента

T-66

Количество глинопо-. рошка, вес.ч.

Добавка глинопорошка, вес.ч.

Вязкость, с

840292

T аблица 6

Добавка буферной жидкости, Ъ

0 10 20 30 50

Тампснажный раствор

94 79

81,5 64,5 64;5 аблица 7

Условная вязкость, с

Добавка буферной жидкости, Ъ

0 10

20 30 50

Буровой раствор на нефтяной основе

Не те- 46 чет

43 40 38,5

Т а б л и ц а 8

70 80 90

Температура, С

50 60

Ст ру кт урн ея вязкость, СПЗ

105

125 131 117

79

89 58

Карбоксиметилцеллюлоза

Вода

Флотореагент Т-бб

Формула и з обре те ни я

0,5-2

40-60

40-60

Составитель Г.Сапронова

Редактор Т. Кугрышева Техред М. Галинка Корректор N.,цемчик

Заказ 4697/42 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Буферная жидкость для разделения бурового и тампонатного растворов, содержащая глинопорошок, воду, повер- 40 хностно-активное вещество, органический компонент и добавку, о т л ич а ю щ а я с я .тем, что, с целью повышения эффективности разделения, в качестве органического компонента она содержит флотореагент T-бб, а в качестве добавки — карбоксиметилцеллюлозу, причем соотношение ингредиентов следующее, вес. ч-.:

Глинопорошок 10-20

Поверхностно-активное вещество 0 5-1

Кажущаяся (условная) вязкость, СП

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 402635, кл. Е 21 В 33/13, 1976.

2. Процесс вытеснения глинистого раствора из межтрубного пространства скважин в условиях мерзлоты "Оi1

and Gap Z", 1975, 9 41, 73, с. 8797, (прототип), °