ПОРОШКООБРАЗНАЯ СМЕСЬ "ЭКОГУМ" ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУФЕРНОЙ ЖИДКОСТИ И ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ Российский патент 1997 года по МПК E21B33/138 C09K7/00 

Изобретение относится к области бурения и крепления нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам с низкими значениями фильтратоотдачи и реологических параметров.

Для качественного цементирования скважины необходимо хорошо подготовить ее ствол, очистить от остатков бурового раствора и провести полное замещение бурового раствора тампонажным. С этой целью применяют различные буферные жидкости.

Известна буферная жидкость [1] на водной основе, содержащая минеральную соль и щелочную добавку. Указанная буферная жидкость не может применяться для разделения утяжеленных тампонажных и буровых растворов из-за опасности выпадения утяжелителя и образования непрокачиваемых пробок.

Наиболее близкой к заявляемому объекту является порошкообразная смесь для приготовления буферной жидкости, включающая лигнин, карбоксиметилцеллюлозу, щелочной реагент и отход масложирового производства [2]
Недостатком указанной смеси является то, что получаемая буферная жидкость ухудшает коллекторские свойства пласта за счет высоких показателей фильтратоотдачи и реологических параметров пласта.

Цель изобретения получение буферной жидкости, сохраняющей коллекторские свойства пласта и снижение фильтроотдачи и реологических параметров глинистых буровых растворов.

Поставленная цель достигается тем, что в порошкообразной смеси, содержащей водорастворимые гуматы и высокомолекулярные вещества класса полисахаридов, отличающиеся тем, что в качестве высокорастворимых гуматов она содержит углещелочной реагент (УЩР), а в качестве соединений классы полисахаридов "Экотех" при следующих соотношениях компонентов (мас.) УЩР 30-50, Экотех 50-70.

Экотех представляет собой белый порошкообразный, легкорастворимый сополимер поливинилацетата и полисахарида. Экотех выпускается на Невинномысском ПО "Азот" по ТУ 89-73-06-33-91.

Технический эффект достигается за счет того, что сополимер винилацетата и полисахарида, проходя высокопроницаемый интервал скважины, кольматирует ее поровое пространство, снижает, тем самым, фильтрацию растворов.

Однако из-за своей значительной молекулярной массы полимер далеко не проникает в поры, оседая на породе коллектора, в результате чего легко после окончания работ вымывается нефтью при освоении скважин.

В табл. 1,2 приведены данные, иллюстрирующие свойства буферной жидкости и ее влияние на тампонажные и буровые растворы при разных температурах.

Исходя из экспериментальных данных, приведенных в табл. 1, видно, что буферная жидкость на основе "Экогум" не ускоряет время загустевания цементных растворов в температурном интервале до 150^oC.

Лабораторные испытания по определению коагуляционных явлений при смешении с разнообразными буровыми растворами и буферной жидкостью показали, что коагуляционные загустевания во всех экспериментах не наблюдались, -см. табл. 2.

Концентрация буферной жидкости-суспензии колеблется в пределах 5-8%
Качество буферной жидкости оценивали по фильтроотдаче, коэффициенту восстановления проницаемости, по вязкости смесей, образованных буферной жидкостью с буровыми тампонажными растворами. Условную вязкость определяли по СПВ-5, пластическую вязкость буферной жидкости, бурового раствора и их смесей определяли при различных температурах с помощью вибрационного вискозиметра ВБН-3, а время загустевания тампонажных растворов и их смесей с буферной жидкостью с помощью консистометра КЦ-3.

Пример 1 (опыты 3, 4, табл. 3).

Берут 30 г УЩР и 70 г "Экотех", тщательно перемешивают. Из приготовленной смеси берут 80 г и растворяют в 920 см³ водопроводной воды. После тщательного перемешивания и растворения реагента измеряют условную вязкость, водоотдачу буферной жидкости и коэффициент восстановления проницаемости. Величины этих показателей 34^oC, 11,0 см³/30 мин и 71,8% соответственно. Затем буферную жидкость смешивают в отношении 1:9 с тампонажным раствором и определяют на КЦ-3 время загустевания смеси. Для соотношений 1:3 и 1:1 эти показатели не определяются, т. к. происходит сильное разжижение смеси, не вызывающее ускорения схватывания.

Пример 2 (опыты 5,6, табл. 3).

Берут 40 г УЩР и 60 г "Экотех". После тщательного перемешивания приготовленную смесь в количестве 80 г растворяют в 920 г воды и определяют условную вязкость, водоотдачу и коэффициент восстановления проницаемости. Показатели приготовленной буферной жидкости следующие: условная вязкость 25 с; водоотдача 13,0 см³/30 мин; коэффициент восстановления проницаемости пласта 60,0%
Пример 3 (опыты 8,9, табл. 3).

Берут 50 г УЩР и 50 г "Экотех", тщательно перемешивают, отбирают 80 г смеси и растворяют в 920 см³ воды. После растворения определяют условную вязкость, водоотдачу буферной жидкости и показатели у которой 23^oC, 15,0 см³/30 мин и 63% соответственно.

Пример 4 (опыт 10, 11, табл. 3).

Берут 60 г УЩР и 40 г "Экотех". Растворяют 80 г приготовленной смеси в 920 г воды и определяют условную вязкость, фильтрацию и коэффициент восстановления проницаемости. Эти показатели для приготовления буферной жидкости следующие: 19 с, 25,3 см³/30 мин и 45,4% соответственно.

Пример 5 (опыты 12, 13, табл. 3).

Берут 80 г смеси прототипа, растворяют в 920 см³ воды и после растворения определяют параметры полученной буферной жидкости, которые равны соответственно: условная вязкость 22 с, водоотдача 32 см³/30 мин, коэффициент восстановления проницаемости 37,6%
Влияние экогума на свойства бурового раствора оценивали по условной вязкости, термическому прогреву, фильтратоотдаче, статическому (CHC) и динамическому (τ_o) напряжению сдвига, пластической вязкости и pH раствора.

Для этого готовили глинистую суспензию 7,0% концентрации, вводили в нее определенное количество экогума и определяли указанные выше параметры.

В табл. 3 приведены данные, характеризующие влияние порошкообразной смеси на свойства бурового раствора. Из данных таблицы следует, что порошкообразная смесь снижает фильтрацию буровых растворов даже при термическом воздействии, а прототип, незначительно снижая фильтрацию бурового раствора, существенно повышает при этом его вязкость. Буферная жидкость на основе "Экогума" имеет высокий коэффициент восстановления проницаемости пласта, индифферентна к обработкам тампонажных и буровых растворов.

Буровой раствор на основе "Экогума" обладает пониженными (в 2-3 раза) показателями фильтратоотдачи, статического напряжения сдвига (CHC) в 1,5 2,0 раза, динамического напряжения сдвига (τ_o) и пластической вязкости в 2-3 раза, что обеспечивает высокие технологические свойства глинистых буровых растворов.

Использование: бурение и крепление нефтяных и газовых скважин. Сущность: для приготовления буферных жидкостей и обработки буровых растворов используют порошкообразную смесь "Экогум", содержащую, мас.%: углещелочной реагент 30-50 и реагент Экотех 50-70. Реагент Экотех является реагентом на основе сополимера винилацетата и полисахарида. 3 табл.

Порошкообразная смесь для приготовления буферной жидкости и обработки буровых глинистых растворов, содержащая высокомолекулярное соединение класса полисахаридов и щелочной реагент, отличающаяся тем, что в качестве высокомолекулярного соединения класса полисахаридов она содержит реагент на основе сополимера винилацетата и полисахарида, а в качестве щелочного реагента углещелочной реагент при следующем соотношении исходных ингредиентов, мас.

Реагент на основе сополимера винилацетата и полисахарида 50 70
Углещелочной реагент 30 50ш