НЕТВЕРДЕЮЩИЙ ВОДОНЕРАСТВОРИМЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ Российский патент 2005 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно для проведения работ по разобщению пластов при креплении обсадными колоннами с переменным температурным режимом при строительстве, эксплуатации и капитальном ремонте скважин подземного хранения газа, а также для других изоляционных и блокирующих процессов.

Известен тампонажный состав на глинистой основе с различными добавками (цемент, глина, полиакриламид, дизельное топливо-«соляровое масло»), гель-цементы и др. (БУЛАТОВ А.И., АВЕТИСОВ А.Г. Справочник инженера по бурению, Москва, Недра, 1985, с.404).

Недостатком данного состава является то, что он на завершающем этапе преобразуется в тампонажный камень, а это приводит к нарушению целостности цементного камня, адгезирующего со стенками скважины и обсадной колонной, эксплуатируемых с переменным режимом при закачке и отборе газа в подземных хранилищах. Такой фактор приводит к появлению каналов связи между пластами и дневной поверхностью, что создает утечку газа, возникают грифоны и, как следствие, требуется проведение ремонтных работ с дополнительными материальными и трудовыми затратами и часто без получения необходимого результата.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является нетвердеющий тампонажный состав, содержащий глинопорошок, метасиликат натрия, полиакриламид и воду (RU № 2120539, Е 21 В 33/138, опубл. 1998).

Недостатком известного состава является наличие фильтрационной отдачи, усадки, отсутствие достаточно высокой эффективной и пластичной вязкости, не известны величины газопроницаемости и свойства сцепления с обсадной трубой и породой. Кроме того, известный состав водорастворим и не обладает свойствами регулирования сроков загустевания, что не всегда позволяет применять такой состав при работе в скважинах с водопроявлениями, при сравнительно длительной (технологической и организационной) прокачке его в дефект скважины и при других технологических операциях, геологических условиях.

Целью настоящего изобретения является качественное совершенствование нетвердеющего тампонажного состава и его универсальность.

Поставленная цель достигается тем, что в известном нетвердеющем водонерастворимом тампонажном составе, содержащем глинопорошок, связующее и добавку-замедлитель, в качестве связующего и добавки-замедлителя он содержит лигнохрос, а в качестве добавки, обеспечивающей водонерастворимость состава, содержит натриевую соль борной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- глинопорошок17,0-28,0- лигнохрос56,4-46,0- натриевая соль борной кислоты0,6-1,0- водаостальное

Лигнохрос содержит лигносульфонат - 78,0%, хромпик (бихромат натрия) - 10,0% и основание - щелочь (например, каустическую соду) - 30,0%.

Данные лабораторных исследований предлагаемого состава приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемое соотношение является оптимальным, которое позволяет стабилизировать состав при его приготовлении, улучшить проходимость по трубам при закачке в затрубье (пласт, дефект), создать прочный газоводонепроницаемый экран и полную кольматацию пор, трещин, каверн породы при ремонте скважины.

Предлагаемый состав с таким соотношением компонентов, как показали лабораторные исследования, обладает вязкоупругими и пластичными свойствами, не дает усадки, газо- и водонепроницаем, водонерастворим, сроки загустевания регулируются значением водородного показателя ионов рН.

В предлагаемом составе, как видно на графике, при рН 7,4-7,5 время начала загустевания (инкубационный период) наступает после 8 часов, а при рН≥8-9 загустевание наступает через 24-48 часов и более.

Изменение рН для регулирования времени загустевания (инкубационный период) в сторону увеличения обеспечивается вводом дополнительной добавки основания - щелочи (например, каустической соды).

Регулирование времени загустевания позволяет унифицировать предлагаемый состав и применять его как для изоляционных работ, так и для блокирования (глушения) скважин при ремонтных и других работах. Добавка натриевой соли борной кислоты обеспечивает водонерастворимость нетвердеющего тампонажного состава и не влияет на регулирование времени его загустевания.

Предлагаемое изобретение может быть использовано при ремонтных работах негерметичных скважин, в том числе и для ликвидации межколонных и заколонных перетоков газа на площадях подземного хранения газа.

Экономическая эффективность от применения предлагаемого изобретения в сравнении с традиционными составами составит не менее 50%.

Лигнохрос содержит, %: лигносульфонат - 78,0, хромпик (бихромат натрия) 19,0 и основание - щелочь (например, каустическую соду) - 3,0.

Натриевая соль борной кислоты - бура придает нерастворимость пластичному гидрогелю при концентрации в пределах 0,4-1,0 мас.%.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к проведению работ по разобщению пластов при креплении скважин обсадными колоннами с переменным температурным режимом при строительстве, эксплуатации и капитальном ремонте скважин подземного хранения газа, а также для других изоляционных и блокирующих процессов. Технический результат - качественное совершенствование нетвердеющего тампонажного состава и его универсальность. Нетвердеющий водонерастворимый тампонажный состав, содержащий глинопорошок, связующее, воду, добавку-замедлитель, в качестве связующего и добавки-замедлителя содержит лигнохрос, и дополнительно натриевую соль борной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинопорошок 17,0-28,0, лигнохрос 46,0- 56,4, натриевая соль борной кислоты 0,6-1,0, вода - остальное. Лигнохрос содержит лигносульфонат, хромпик и щелочь при следующем соотношении компонентов, мас.%: лигносульфонат 78,0, хромпик 19,0, щелочь 3,0. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Нетвердеющий водонерастворимый тампонажный состав, содержащий глинопорошок, связующее, добавку-замедлитель и воду, отличающийся тем, что в качестве связующего и добавки-замедлителя он содержит лигнохрос и дополнительно натриевую соль борной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глинопорошок17,0-28,0Лигнохрос46,0-56,4Натриевая соль борной кислоты0,6-1,0ВодаОстальное

Лигносульфонат78,0Хромпик19,0Щелочь3,0