СОСТАВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МОЮЩЕЙ БУФЕРНОЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 2011 года по МПК C09K8/40 

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин, в частности к составу для приготовления буферной жидкости, обладающей моющими свойствами.

Известен состав для приготовления буферной жидкости, состоящий из водорастворимых полифосфатов щелочных металлов и их смесей и неонола АФ 12-25 (SU 1442639 A1, 07.12.1988).

Однако буферная жидкость, приготовленная из этого состава, обладает низкими моющими свойствами в условиях глинонасыщения и не обеспечивает полную герметичность зацементированного пространства.

Известен состав для приготовления буферной жидкости, содержащий водорастворимый полифосфат или их смесь и/или метафосфат щелочного металла, оксиэтилированный алкилфенол, сульфат натрия (RU 2204692 С2, 14.05.2001).

Недостатком буферной жидкости, приготовленной из такого состава является то, что она обладает низкой моющей способностью при наличии масляных и нефтяных пленок на обсадной колонне и на стенках скважины. Кроме того, она не обеспечивает высокой адгезии цемента к поверхностям, так как не обладает кольматирующей способностью. Смывая глинистую пленку до 98%, известная буферная жидкость обнажает стенки скважины для беспрепятственной фильтрации жидкости из тампонажного раствора в пласт, раствор теряет свою технологичность, и образуются цементные пробки, что снижает качество цементирования.

Задачей, поставленной перед заявляемым изобретением, является устранение указанных недостатков.

Поставленная задача решается тем, что состав для приготовления буферной жидкости, содержащий триполифосфат натрия, дополнительно содержит кальцинированную соду и нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ) при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Триполифосфат натрия 89,3-79,4 Кальцинированная сода 10,0-20,0 НТФ 0,5-0,8.

Сочетание трех компонентов в заявляемых соотношениях обеспечивает повышение моющей способности приготовленной буферной жидкости при наличии нефтяных и масляных пленок на стенках колонны и скважины, а также повышение адгезии цементного раствора - камня в результате обработки скважины раствором заявляемого состава. Такой технический результат достигается благодаря тому, что при растворении состава в воде в растворе образуются натриевые комплексные соли фосфоновой кислоты (хелаты), которые способствуют удержанию мыльной суспензии в растворе, равномерно оседают на поверхности остатка глинистой корки в виде пленки и блокируют ее растрескивание за счет клешневидной структуры. Благодаря этому раствор приобретает кольматирующие свойства, что обеспечивает хорошую адгезию цементного раствора - камня к стенкам скважины. Синергетический эффект взаимодействия органических и неорганических компонентов состава проявляется также в том, что образуемые хелатные соединения с укрупненными молекулами обеспечивают эрозионные свойства буферной жидкости, которые способствуют получению на обработанной ею поверхности абразивного экрана, обеспечивающего цементному раствору - камню высокую адгезию.

Триполифосфат натрия изготавливается по ГОСТ-13493-86, сода кальцинированная техническая - по ГОСТ 5100-85.

Состав готовили путем механического смешивания компонентов. Эффективность состава определяли по экспериментальным данным испытаний приготовленной из него буферной жидкости, проводимым по известным методикам.

Примеры реализации изобретения.

Пример 1. Для получения 100 г состава для приготовления буферной жидкости смешивали 79,5 г (мас.%) триполифосфата натрия, 20 г (мас.%) кальцинированной соды и 0,5 г (мас.%) НТФ. Полученный буферный порошок растворяли в 2 л воды для получения 5%-ного раствора. Раствор испытывали на моющую способность для поверхности, загрязненной масляной и нефтяной пленками. Результаты испытаний представлены в таблице.

Аналогично примеру 1 готовили составы в заявляемых соотношениях, готовили буферную жидкость и испытывали ее по известным методикам. Соотношения компонентов состава и результаты испытаний представлены в таблице.

Из глинистого раствора плотностью 1,06 г/см³ формируется глинистая корка с масляными и нефтяными включениями толщиной 3 мм. Затем через корку продавливали цементный раствор и определяли объем фильтрата тампонажного раствора, прошедшего через необработанную буферной жидкостью корку. Обрабатывали корку буферной жидкостью из заявляемого состава и определяли объем фильтрата тампонажного раствора, прошедшего обработанную корку. Испытания проводили при перепаде давлений в 3 МПа. Из данных, приведенных в таблице, следует, что глинистая корка, обработанная заявляемым составом, снижает фильтроотдачу тампонажного раствора в пласт, что в конечном итоге повышает адгезию тампонажного камня.

Применение заявляемого состава для приготовления буферной жидкости позволит повысить качество подготовки ствола скважины к цементированию, прочность контакта цемента с колонной и породой, качество разобщения пластов.

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин, в частности к составу для приготовления буферной жидкости, обладающей моющими свойствами. Состав для приготовления моющей буферной жидкости содержит, мас.%: триполифосфат натрия 79,4-89,3, кальцинированная сода 10,0-20,0, нитрилотриметилфосфоновая кислота -НТФ 0,5-0,8. Технический результат - повышение моющей способности буферной жидкости при наличии нефтяных и масляных пленок на стенках колонны и скважины, а также повышение адгезии цементного раствора -камня. 1 табл.

Состав для приготовления буферной жидкости, содержащий триполифосфат натрия, отличающийся тем, что дополнительно содержит кальцинированную соду и нитрилотриметилфосфоновую кислоту - НТФ при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Триполифосфат натрия 79,4-89,3 Кальцинированная сода 10,0-20,0 НТФ 0,5-0,8