ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно, к тампонажным материалам на полимерной основе для изоляции зон поглощения бурового раствора при проводке скважин в мелко и среднетрещиноватых горных породах.

Известен тампонажный состав для изоляции зон поглощения бурового раствора, включающий глинопорошок, воду и полимер, в качестве которого используется малоконцентрированный латекс (МКЛ)/1/. Однако этот состав при контакте в скважине с пресной водой или сульфатными водами разбавляется, в результате чего тампонажный состав теряет свою закупоривающую способность. При наличии в скважине минерализованной воды, содержащей ионы Са+++, Мд++, состав коагулирует. При этом исключается возможность его проникновения в мелко и среднетрещиноватые проницаемые породы пласта. Эффект от изоляционных работ в подобных случаях бывает минимальным - зона поглощения бурового раствора практически остается не изолированной.

Наиболее близким к изобретению по составу и технической сущности является полимерный тампонажный состав для изоляции зон поглощения бурового раствора, включающий глинопорошок и полимер, в качестве которого используют полиоксиэтилен (полиокс)/2/. Этот состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.ч.:
Глинопорошок 3-15
Вода 70-100
Полиоксиэтилен 0,01-0,3
Однако тампонажный состав имеет существенный недостаток. Он не может быть применен в районах бурения скважин, в которых используют морскую воду для приготовления буровых и тампонажных растворов. Такой состав, будучи приготовленным на морской воде, теряет свои свойства. Он превращается в обычный маловязкий раствор.

Цель изобретения - улучшение качества состава за счет повышения прочностных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что тампонажный состав для изоляции зон поглощения, включающий глинопорошок, полиоксиэтилен и жидкость-носитель, дополнительно содержит кальцинированную соду и наполнитель "сломель", а в качестве жидкости-носителя - морскую воду при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Глинопорошок 20-40
Полиоксиэтилен 0,75-1,25
Морская вода 200-225
Кальцинированная сода 0,3-0,8
Наполнитель "Сломель" 5-10
Предлагаемый состав приготавливают по следующей технологии. Вначале готовят порцию глинистого раствора с увеличенным содержанием глины с использованием морской воды, обработанной кальцинированной содой. Затем на морской воде, обработанной кальцинированной содой, приготавливают порцию 1% -го водного раствора полиокса. После смешивают два раствора в объемном соотношении 1: 1,25, получая состав, характеризующийся высокими структурно-механическими свойствами и повышенной закупоривающей способностью.

В заключении добавляют наполнитель "сломель". Последний представляет собой порошкообразный однородный материал, получаемый сухим измельчением нелицевой поверхности листа декоративного бумажно-слоистого пластика. Гранулометрический состав добавки - фракция размером до 0,25 мм.

Порционный способ приготовления тампонажного состава на буровой осуществляется следующим образом. СМН-20 загружают глинопорошком и обвязывают ее двумя цементировочными агрегатами типа ЦА-320М. Емкость первого агрегата заполняют морской водой и обрабатывают ее кальцинированной содой. На этой воде затворяют глинопорошок. Глинистый раствор откачивают в емкость второго цементировочного агрегата. Затем его обогащают глинопорошком через малую тампонажную емкость до момента, когда раствор приобретает максимальную вязкость, но может еще прокачиваться насосом цементировочного агрегата. Освободившуюся емкость первого ЦА заполняют морской водой, обрабатывают кальцинированной содой, после чего в ней растворяют полиоксиэтилен. Предлагаемый состав приготавливают по технологической схеме, предусматривающей одновременно закачивание в скважину глинистого раствора, обогащенного глинопорошком, и 1%-го водного раствора полиоксиэтилена, растворенного в морской воде, обработанной кальцинированной содой, в объемном соотношении 1: 1,25.

В табл. 1 приведены данные о составе и свойствах предлагаемого полимерного тампонажного состава без добавки наполнителя.

Как видно из табл. 1, наиболее прочные гели характерны для тампонажных составов, содержащих в 200 мас.ч. морской воды, обработанной кальцинированной содой, от 20 до 40 мас.ч. глинопорошка и от 0,75 до 1,25 мас.ч. полиоксиэтилена.

В табл. 2 приведены данные о свойствах предлагаемого полимерного тампонажного состава, содержащего наполнитель типа "сломель" в количестве 10 мас. ч. При этом объем морской воды, обработанной кальцинированной содой, увеличен до 225 мас.ч. Количество полиоксиэтилена равняется 1,25 мас.ч.

Из табл. 2 видно, что при соотношении объемов глинистого раствора и водного раствора полиоксиэтилена 1:1,25 наиболее прочные гели получаются при добавке наполнителя "сломель" в количестве до 10 мас.ч.

В табл. 3 приведены данные о свойствах полимерного тампонажного состава, содержащего 30 мас.ч. глинопорошка им полиоксиэтилена от 0,5 до 1,5 мас.ч.

Как видно из табл. 3 при соотношении глинистого и водного растворов полиоксиэтилена 1: 1,25 оптимальное содержание полиоксиэтилена в составе равняется от 0,75 до 1,25.

Т а б л и ц а 1
Т а б л и ц а 2
Т а б л и ц а 3 П р и м е ч а н и е: при содержании полиоксиэтилена в составе до 1,50 мас.ч. часть его остается не прореагированным с глинистым раствором.

Сущность изобретения: тампонажный состав содержит, мас.ч.: глинопорошок 20 - 40, полиоксиэтилен 0,75 - 1,25, морская вода 200 - 225, кальцинированная сода 0,3 - 0,8, наполнитель сломель 5 - 10. Готовят глинистый раствор на морской воде, обработанный кальцинированной содой. На второй порции морской воды, обработанной кальцинированной содой, готовят порцию 1%-ного водного раствора полиоксиэтилена. Смешивают два раствора в объемном соотношении 1 : 1,25. Состав характеризуется повышенной закупоривающей способностью и прочностными характеристиками. 3 табл.

ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ, включающий глинопорошок, полиоксиэтилен и жидкость-носитель, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества состава за счет повышения прочностных характеристик, он дополнительно содержит кальцинированную соду и наполнитель "сломель", а в качестве жидкости-носителя морскую воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глинопорошок 20 - 40
Полиоксиэтилен 0,75 - 1,25
Морская вода 200 - 225
Кальцинированная сода 0,3 - 0,8
Наполнитель "сломель" 5 - 10