Состав для разделения потоков жидкостей

Состав для разделения потоков жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Я.N. Расизаде, Н.М. Шерстнев, В.А. Козаченко, В.И. Гусев, В.П. Меркулов, И.А. Швецов, А.А. Дергачев, В.М. Костянов, А.А. Айтмухамбетов, А.IO. Рыскин и И.Д. Батырбаев (72) Авторы изобретения

Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательскими йнсгитут--(71) Заявитель

° 1 1 ;." А

I (54) СОСТАВ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОТО1 OB ЖИДКОСТЕЙ вЂ” — .--..

1о

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к составам для разделения цементного и глинистого растворов при цементировании обсадных колонн.

Известна буферная жидкость, содер5 жащая сернокислый алюминий, серную кислоту, жидкое стекло, КМЦ, окэил, утяжелитель и воду 1 ).

Недостатком этой буферной жи)1кости является то, что она не обладает крепящими свойствами по отношению к глинистой корке.

Известен также вязко-упругий со- 15 став для разделения потоков жидкостей, например, цементного и глинистого растворов при цементировании обсадных колонн, на основе 1-0,63 водного раствора полиакриламида (ПАА) и 37404 формальдегида с добавлением 0,40,64 водного раствора гексарезорциновой смолы, Указанный состав получается путем тщательного последовательного пере" мешивания в растворе IlAA .гексареэорциновой смолы (ГРС) и технического формалина. В свежеприготовленном виде (сразу после завершения перемешивания компонентов) состав представляет собой текучую псевдопластическую жидкость, которая приобретая во времени структурную прочность, превращается в вязко-упругую, резиновоподобную массу, плотностью 1,05 г/см . Предель ная структурная прочность состава в зависимости от концентрации компонентов достигается в течение 1-3 сут при температуре окружающей среды 1820 С. Повышение температуры ускоряет созревание состава.

Укаэанный способ состоит в основном из воды и его объемная упругость, связанная с упругостью макромолекул

ПАА и ГРС, незначительна. В этой свя" эи разделение потоков жидкостей с

Указанная цель достигается тем, что состав дополнительно содержит порошкообразный магний, в качестве водного раствора ПАА используется

1,5-2,03-ный раствор, а в качестве смолы — синтетическая жидкая смола, при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ф:

Синтетическая жидкая смола

Порошкообразный магний 1 0-0,6

Технический формалин 1,0-5,0

1,5-2,04-ный водный раствор полиакриламида Остальное

Применение в настоящем составе водного раствора ПАА 1,5-2,03 кон-. центрации приводит к увеличению структурной прочности разделителя, что подтверждено результатами лабораторных испытаний.

0,4-0 9

3 976027 применением указанного состава обеспечивается за счет. эффекта Вейсенберга - возникновения нормальных напряжений, направленных перпендикулярно к стенкам канала Для реализации указанного эффекта в интервалах внезапйого расширения сечения канала необходима малая скорость потока, соответствующая времени релаксации про-- качиваемого состава. Однако выполне- 10 ние этого требования часто ограничено параметрами конкретной технологической операции (2 ).

К числу недостатков этого состава относится также то, что ГРС, являю- 1S щаяся одним из основных его компонентов, выпускается на пилотной установке научно-производственного объединения "Пластмассы" (r,. Москва). Это обстоятельство практически исключает 2в массовое внедрение в производство новых высокоэффективных технологических операций капитального ремонта и бурения скважин, связанных с применением указанного состава. Кроме того, при- 2S менение ГРС имеет также эксплуатационные недостатки, как предварительное ее измельчение и приготовление водного раствора, а также обильное пенообразование, которое осложняет равномерное ур перемешивание компонентов состава.

Целью изобретения является повышение эффективности разделения потоков жидкостей за счет увеличения структурной прочности и объемной упругости з состава. ф

Дальнейшее увеличение концентрации ПАА приводит к трудностям при его растворении и перемешивании компонентов состава, а также нецелесообразно с экономической точки зрения.

Результаты. лабораторных испытаний по оценке увеличения структурной прочности вязко-упругого состава при повышении концентрации ПАА приведены в табл..1. В качестве параметра оценки структурной прочности взят диаметр растекания во времени состава по прибору пКонус АзНИИ".типа КР-1. Видно, что увеличение концентрации ПАА до

24 уменьшает диаметр растекания состава (т. е, увеличивает структурную прочность) на 25-60+.

Применение в настоящем составе жидких смол (табл, 2) исключает перечисленные выше недостатки применения гексарезорциновой смолы, входящей в известный состав.

Введение в настоящий состав порошкообразного магния, выпускаемого Калужским производственным о ъединением

"Хлорвинил" для проведения внутрипластовой термохимической обработки скважин приводит к увеличению объемной упругости вязко-упругого разделителя за счет выделения водорода при реакции гидролиза.

Результаты лабораторных испытаний по оценке увеличения объемной упругости вязко-упругого состава при введении в него порошкообразного магния приведены в табл. 3 и 4. В качестве параметра оценки увеличения объемной упругости взяты показатели изменения объема и плотности состава. Видно, что введение порошкообразного магния в состав приводит к увеличению во времени (от 15 мин до 1,5 ч) объема

ВУС, соответственно от 203 до 3 раз и уменьшению плотности до 0,9—

0,3 г/см .

Пример !. На стационарной .установке или в мернике цементировочного агрегата приготавливают 960 кг

1,5-2,0> водного раствора ПАА.

Затем, не прекращая круговой циркуляции, в него последовательно добавляют и тщательно перемешивают 4 кг жидкой смолы, 1 кг порошкообразного магния и 1О кг технического формалина (37-40Ф).

При таком соотношении компонентов получаем 975 кг вязкоупругого состава.

5 97602

Пример 2 ° Re прекращая круговой циркуляции, 960 кг раствора

ПАА, последовательно добавляют и тщательно перемешивают 5 кг жидкой смолы, 3 кг порошкообразного магния и

30 кг технического формалина.

При таком соотношении компонентов получаем 1000 кг или 1 м вязко-упругого состава.

Пример 3. Не прекращая кру- 10 говой циркуляции 960 кг раствора ПАА, последовательно добавляют и тщательно перемешивают 9 кг жидкой смолы,, 6 кг порошкообразного магния и 50 кг технического формалина. !

При таком соотношении компонентов получаем 1026 кг вязко-упругого состава.

При приготовлении состава добавку и перемешивание порошкообразного маг- W

7 d ния и формалина необходимо завершить в течение 10-15 мин до начала закачки предлагаемого состава в скважину.

Прочностные и упругие характеристики настоящего состава по сравнению с известным больше в среднем на 433.

Этот факт в итоге оказывает влияние на такие параметры расчета экономической эффективности, как коэффициент успешности и продолжительность эффекта после обработки. Для предлагаемого состава эти параметры будут соответственно: коэффициент успешно.- .. сти 0,98; продолжительность эффекта после обработки 141 сут.

Планируемый годовой экономический эффект от применения настоящего изобретения составляет 580,6 тыс. руб.

Cl л

Cl л

I

1 !, ! !

I

LA л

Ю I

1

I

1

1 !

EA (Г

С>

LA л м

ОО

- 3

СЭ л ф

CIO л О л

К

Ф а

tO л

СЪ

i

t

1

I

t

I

1

1

1

1 !!

I

1

1

I

I

t

1

1

1

I

1 !

CC

С:

С: оР

К л и Ф е а а о

I- В

Z I»

Ф О

«Г Itl

x n. о

hC Ю

976027

976027

»») КЬ

1» в

-ч4е м

ЗЧФФ з сз (ЧЧ(O эz)-а с О е з

R Yre ! .айзй о о з (»!

1»

Ф

)) ) и

° с

° в

r O

1»

1

1

I

° 1

1

1 ,1

Ф

t

1

I

)

I

1

Ф

I с! (»

Ф»4

Ф о сз х з

Ct O з с с. з е х з и

У Э о е а (Ф с э з о =(.1

I

l !

1 (. I

I

I (! !

Ф

I ! !

I I

l

I

1

l

I, ° l

I ( (!

l () (l

I ( ( ( ( ( ( ( (l

l

l (!

l (l Cl э о.з чес

ЛОЧЧ

RЗО-Ф з )- ). с з а((о оз

Зэсозс ч э x ) »l

n(- x ечлэз (о с э зе зз з(-з а ОЗ С () Э (с)Ч*-э э з 0 е Ф

o.() Ф-е

l

) ( (! (l ( (l ( (!

I

l (1

l (I

I

1

l ФМ (ФЮ

I Ф»)

1 l в ! (.Л (I (4

I

l

У

Z о х (Y л о

Ct а

С»

1

I

1

I

) I

Ф

I

1 I !

1 (I

C( (»Ъ (C) l

) I

) 1 () I

I о

4 Ф

e») 1

1 (Э

) )!

1 I

1

I 1

I!

1 с

l (I

) 1

) е ) Y (з з Ф

Ф 1

R 4

Фl5 I

I 1 зй

® з v

s е з ч а

z и

В"

Я Ю

Ю (О

l )

4Ct

1

I.

1

1

) !

) !

Ф (g3

Фв б в е

C

u u

М е

CL сЧ й

)Ф R

»

М !

I»

LJ I

3l

c

e f 1

)!м

Я ! t

1 I

I I

1 1

1 1

1 1

I )

Ф

I с( ((с»(l !

1

1 !

1 (!

Ф»в ° 4

1 ! O I

4 )C ) ! и 1

4 Ф»,1 ! ( х

2( л и

43)-g ч ° у зйэз

@ за

ы v с уй

l 1

02(1 з з аю

)-с е (с) \» Е

533 еа а з е с еое

3 с ч

). ч о ей

/ с) Ф ( (4 (! !

I

I 1

I

4

I

I

I 4

1

1

1

I

t

1

I

I

4

I.

1

4) !

I

Ф

Ф ! !

1

I

I

4 !

1 !

1

»4) 1

1

1

1

I

1

)

1

1

1

I

I

1

) (»Ъ )

1 . 1

Ф !

I !

976027

12 х

I ! !

6Ъ

ФФЪ

ФЧ

СЭ

Ю

00 л а о

СЭ

СЭ о

ФФЪ

CV о

lA

ФФЪ

ФФЪ

00 и о ф

М и

Ц е

ФФЪ

СЭ

D о бб

Ф Ъ фЮ иъ

ФЪЪ о о

ФхЪ о м

° ФЪ

00 и

СЭ

I

I °

I

1

СЭ о

СЭ

ФЪФ

ФМЪ м м а

Фх Ъ

1 о о м

» о

ФФЪ

ФЭ I

1

Ч

t

Ф"Ъ

ФхЪ

СЭ

8. м м м м ъО о

Фх Ъ ь о о о

Фхб а

Ф Ъ м

00 а

О СЭ

g СЭ

1 00 лассо л ! 0 В

osx

Х Ф0 Z

Фе 1» 1»

ФЗ

hfdf

1-ЛО иас

О С л а

1- е о о

СХе се!а и 1tz Ф z

X Ci

z e

ЭО* э» о .02 Х

z e

В лс с

X O хж

C cv

ФиЪ м о о о

СЭ

Фхб а м м

00 о

d4> ъО о о

СЭ

Фхб м м м м ь

tC

X х а»

IP

Фхе

CO

»

Се о о. ь м

-- Э м ь

1

1

1 !

Ф

1

1 !

Ф

1

1

Ф

t

Ф»\

ФхЪ м

ФЪЕ

О0

Се

ОЪ

-т м.

4 ь м м

ОЪ есе а о

C м м, м а

Фхб

OO

Се со .О

CO

Фие

М л

Фи о

X з а

1х

Ю

=!

z о х м м

ФхЪ

Фхе

CO

CO ь е/ л

Фи ь

00 м

0 Ъ а о

-=Г

«Э х о

if I

5 8g

Ф«®

8 йо ф с» ФФФ3

00 м

ОЪ и о ъО

Фъб а

ЪО ъО

Фхб а

«Э

D и

° и

° у а .0. х ххс

00 м

ОЪ а

СЭ

ЪО

ЪО о а

Фс ебъ

СЭ

ФФЪ м а

ФЪФ

ЧФЪ м

Ф 1

an °

Се ь ъО ь м м

ОЪ

» 1

- I

Фхе ъО

ФФЪ

Ф»Ъ м

0О а ь

Ф а X

23 л х „1 2

Э 3

1 и

10 в

Ф

В X

XX

Х I1

Е- ZiXz

1Э I 1 и

° »

1 t иЪ

1 ОЪ

1 Ф 1 !

1 I

I I

1

1 ФФЪ I

I .ъОФ

1 I

I I ! I

I l

1 1

ЕФЪ

1 an 1

1 I

Ф Ф

I 1

1 1 о ел

1 I

1 I

МЪ

I Ф 1

Ф 1

— -l

Ф Ф

1 О ! 1

1 1

1 1

Г.

1 1

1 1

an

1 М 1

1 1 г

» — —

1 1

I I о

I м

1 1

1 е

ФФ

I 1

1 I о е

I » 1

I 1

à — — а

I I

1 1

I 1

I 1

1 1

1 I

1 а

1 IZ 1 а и б If! 1

° »х

I e t в

1 " 1

I а» I е иъ

D °

1- — — 1

1 1

I ЕФЪ 1

I ЮЪ t

1 1

1 I

»

I t иъ

1 1

1 t

1

I an 1

1 Ф»х

1 t

Л

ЕФЪ

I ъО 1

1 I

1 1

1 1

an 1 в

01 1 1 х 1 1

I

1 е

1 О Ф

Ф ФФЪ е ее 1 1

Л е 1

I

Ф 1 е е Ф

ФФЪ

1 ! 1

I е е. о Ф

1 -Ф I

1 t.

Е, 1 и

1 М 1

Ф 1

2 1 а

С Ф 1

1 1 о м

t 1

l l

1 Ф

1 1

an

I ФЪФ 1

I

1 Ф

Е СЭ . 1

Ф. ФЪФ I

1 1

1 Ь

i It

t » I

1 t

1 t

I D 1 а»

1 1

I Ф

»

I . иъ

1 ° 1

1 I х

1 g х!

f 1

ФВ

1

1

1

1

I

1

1

1

1

1

I

1 !

1

1

1 е

1

1 !

I

i

1

I

1

1

1 !

1 е

1 !

1

1 е

1

1

1

I

1

1 !

Формула изобретения

Составитель В. Ягодин

Редактор А. Шандор Техред M.Tenep КоРРектоР Н.Король

« >К» 9959/55 Тираж 623 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

976027 14 ческая жидкая смола при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ф:

Состав для разделения потоков жид- Синтетическая жидкая костей, например цементного и гли- смола 0,4-0,9 нистого растворов, при цементирова- s Порошкообразный нии обсадных колонн, содержащий вод- магний 0,1-0,6 ный раствор полиакриламида, техничес Технический формалин 1,0-5,0 кий формалин и смолу, о.т л и ч а- 1,5-2,0 -ный водный ю шийся тем, что, с целью повы- раствор полиакрилшения эффективности разделения пото- 11 амида Остальное ков жидкостей за счет увеличения Источники информации, структурной прочности я объемной уп- принятые во внимание при экспертизе ругости состава, он дополнительно 1. Авторское свидетельство СССР содержит порошкообразный магний, в 1г" 730956, кл. Е 21 В 33/138, 1978 качестве водного раствора полиакрил- 15 2 Авторское свидетельство CCCP амида используется 1,5-2,0Ф-ный ра- Р 402635, кл. Е 21 В 33/14, 1971 створ, а в качестве смолы - синтети- (прототип).