911017 - Вязко-упругий состав

Вязко-упругий состав

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Соцнапнстичвскнх

Республик

<»>91101

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 07.01.80 (21) 2912874/23-03 с присоединением заявки М (23 ) Приоритет

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень РВ 9

Дата опубликования описания 10. 03. 82 (51)N. Кл.

Е 21 В 33l138

1опударстеакпы6 комитет

CCCP по делан паооретанкй и открытия (53) УДК 622. .245.42 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Леонидов, С.В. Запевалова, Г.А.

В.П. Коновалов и Л.П. Проскурин (71) Заявитель (54) ВЯЗКО-УПРУГИЙ СОСТАВ

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, а именно к осуществлению процесса тампонажа обсадных колонн.

Известны вязко-упругие смеси (ВУС) на основе раствора полиакриламида, гексарезорциновой смолы и технического формалина; водного раствора полиакриламида (ПАА) и бентонитовой глины; ПАА, жидких синтетических смол типа фР, СФ, СФЖ и техническо1о го формалина (11.

Трехкомпонентные вязко-упругие составы готовятся из дефицитных веществ, в частности гексарезорциновой

15 смолы, а наличие такого высокотоксичного вещества, как формалин, требует собой осторожности в приготовлении, что трудно обеспечить в промышленных условиях. Двухкомпонентная вязко-упругая смесь в своем составе содержит дефицитный продукт полиакриламид, хотя и в меньшей сте" пени, чем гексарезорциновая смола.

Наиболее близким техническим-решением к предлагаемому является вязко-упругий состав на основе лигносуль фоната, а именно сульфит-спиртовой барды, и бихромата натрия или калия Е23.

Однако известный ВУС, как показывает практика, не обеспечивает хорошего вытеснения промывочной жидкости цементным раствором из затрубного пространства обсадной колонны, поэтому невозможно ожидать при ее применении удовлетворительной герметичности цементного кольца и сопряженных с нею поверхностей.

Цель изобретения - повышение рас" текаемости вязко-упругого состава.

Указанная цель достигаеся тем, что состав дополнительно содержит каустическую соду, а в качестве лигносульфоната - конденсированную сульфит-спиртовую барду (КССБ-2) при

3 91101 следующих соотношениях компонентов, вес,Ф:

Бихромат натрия и калия 6,5-8,0

КССБ-2 16,0-17,0

Каустическая сода 1,0"1,5

Вода Остальное

Исследования показали, что при приготовлении вязко-упругого состава, щ содержащего бихромата менее 64, а

КССБ-2 менее 164, черезвычайно замедляется процесс его загустевания, и в вязко-упругое состояние он не переходит, т.е. не приобретает состояния, являющегося целью изобретения. Введение каустической соды бо лее 1Ф превышает рН вязко-упругого состава, что очень важно при контакте с цементным и буровым растворами, имеющими, как правило, высокие значения рН, в противном случае в процессе тампонажа при смешивании вязко-упругого состава с цементным м буровым растворами образуются весь- р ма вязкие сгустки веществ, которые вызывают трудности при прокачке растворов в скважине.

Растекаемость предлагаемого вязкоупругого состава в зависимости от соотношения в нем ингредиентов представлена в табл. 1.

Состав Н 5 быстро набирает .вязкоупругие свойства и уже через 5 мин после приготовления касательные напряжения достигают максимума - 2,3х х 10 З дин/см, а через 12 мин значение их несколько снижается и оСтается стабильный при величине 1,9х 10. дин/см . Если характеризовать 4р предложенный ВУС .статическим напряжением сдвига, замеренным с помощью

CHC-2, то эта величина через 1 мин равна 500 мг/см, через 5 мин

850 мг/см - и через 10 мин 1000 мг/см

В дальнейшем рост напряжения практически прекращается. Итак, предложенный ВУС обладает высокой вытесняющей способностью.

7 4.

Известный вязко-упругий состав имеет незначительные упругие свойст ва, поэтому дпя применения его между глинистым и цементным раствором требуется высота кольца не менее 300 м, в то время как высота кольца из предлагаемого вязко-упругого состава равна 40-50 м, в связи с этим и вязко-. упругие свойства предлагаемого состава, могут быть в 7-8 раз выше, чем у известного, а расход реагентов на его приготовление значительно меньше.

Данные по рестекаемости известных и предпагаемого вязко-упругих составов приведены в табл. 2.

Пример. Для получения вязкоупругого состава к 1 м воды добавляется 93 кг бихромата калия или натрия и смесь перемешивается 15 мин до полного растворения бихромата. В полученный раствор вводится 218 кг

КССБ-2 при периодическом перемешивании. После ввода КССБ-2 перемешивание продолжается примерно через 20-30 мин.

Раствор начинает загустевать. Когда условная вязкость по воронке находится в пределах 40-60 с, в смесь вводит.ся 13,2 кг каустической соды, и перемешивание продолжается до ее растекания. Лучше каустическую соду вводйть в виде 504-го раствора, тогда на перемешивание затрачивается 35 мин. После того как каустическая сода растворится, вязко-упругий состав можно закачивать в скважину.

При нагревании в скважине упругость состава и величина напряжения на сдвиг резко возрастают, однако состав не твердеет, не отдает воду и легко прокачивается.

Предлагаемый вязко-упругий состав проще в приготовлении и экономичнее известного.

Ориентировочный экономический эффект от применения предложенного вязко-упругого состава на 5 скважинах составит 180 тыс. руб (без учета затрат на материалы, цементировочные агрегаты и транспорт).

911017

Табли ца l

Состав, вес.

Примечание

Р 11 и/и

Растекаемость, см

Бихромат натрия ипи калия

Кауст чес кая сода

80 Очень большая Нет заметного загустевания

Началось загустевание

6,6

1,5

16,5

1,5

73 5 Не растекается

1,5

Сильно загустел

П р и м е ч а н и е. Состав Ю 5 по истечении суток не .затвердел и представлял упругую массу.

Таблица 2

Растекае20

100

19. 100

100

2 5

100

15 50

" Предлагаемый ВУС включает, вес.3: бихромат 8; КССБ-2 17;

Na0H 1, 5; вода 73,5.

Буровой . раствор (2,28 г/см ), КССБ-2 с хромпиком

Цементный раствор УЦГ-2 (2,32 г/см ) с 35 eec.i КСДБ

Концентрированный раствор(1,19 г/см ) с 2 вес.Ф солей хрома

Предлагаемый

ВУС

Загустел

Загустел мость по конусу

АзНИИ см

911017 формула изобретения

16-17

1,0-1,5

Остальное ф Ф%

Ф Ф Ф

Составитель А. Балуева

Редактор И. Циткина Техред E Харитончик Корректор Н. Швыдкая

Заказ 1075/15

Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вязко"упругий состав, включаюший лигносульфонат и бихромат натрия или калия, отличающийся тем, что, с целью повышения растекаемости состава, он дополнительно .содержит каустическую соду, а в качестве лигносульфоната - конденсированную сульфит-спиртовую барду (КССБ-2) при следующих соотношениях компонентов., вес. 4:

Бихромат калия или натрия 6,5-8,0

Конденсированная сульфит-спиртовая барда(КССБ-2)

Каустическая сода

Вода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Рязанов Я.А. Справочник по буровым работам. M., "Недра", 1979, с. 134.

2. Авторское свидетельство СССР

N 630401, кл. E 21 В 33/138, 1976.

Вязко-упругий состав

Патент 911017