Буферная жидкость для разделения бурового и тампонажного растворов Советский патент 1983 года по МПК E21B33/138 

.

о:

4;:

|

Изобретение относится к бурению и креплению нефтяных и газовых скважин, в частности к производству буферных жидкостей для разделения бурового и тампонажного растворов . при цементировании скважин.

Известна буферная жидкость на воном растворе с добавками 1,5-2% карбофена и 3-5% кальцинированной соды и стабилизатора на основе одного из высокомолекулярных соединений КМЦ, гипана, метаса, полиакриламида, крахмала 1.

Недостатком этой буферной жидкости является невозможность ее применения в высокотемпературных скважинах, так. к а К при этом повышается ее вязкость на границе с цементным раствором и сокращаются сроки схватывания последнего за счет наличия в составе буферной жидкости кальцинированной соды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является буферная жидкость,2 , содержащая ка:рбоксиметилцеллкшозу, флотореагент Т-66, воду, поверхност-но-активное вещество и минеральный наполнитель (глинопорошок ) при следующем соотношении ингредиентов , вес, ч, :.

Карбоксиметилцеллюлоза0,5-2,0

Флотсчэеагент

Т-66 ,40-60

ПАВ (сульфонол)0,5-1,0

Глинопорошок . 10-20 Вода40-60

Недостатком известной буферной жидкобти является ее низкая эффективность при высоких температурах, так как вследствие резкого снижения ее вязкости соответственно падает ее разделительная способность.

Целью изобретения является повышение .термостойкости буферной жидкости до 1-80 °С,

Поставленная цель достигается тем, что буферная жидкость для разделения бурового и тампонажного расворов , содержащая карбоксиметилцеллюлозу, наполнитель и воду,, .в качестве наполнителя содержит асбест, короткрволокнистый при следующем соотношении ингредиентов,

Карбоксимётилцеллюлоза25-30

Асбест коротковолокнистый 50-100 Вода Остальное

Предлагаемая буферная жидкость готовится путем добавки в воде сухого порошка КМЦ, перемешивания до .его полного растворения и получения

однородного раствора с последую30 щей добавкой нужного количества асУ беста,

В табл, 1 приведены результаты лабораторных испытаний свойств .предлагаемой буферной жидкости в 35Iзависимости от ее состава.

Таблица 1

БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ БУРОВОГО И ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРОВ, содержащая карбоксиметилцеллюлозу, наполнитель и воду, о тл и ч а ю щ а. я с я тем, что, с целью повьошения ее термостойкости до 180°С, в качестве наполнителя жидкость содержит асбест коротковолокнистый при следуклцем соотношении ингредиентов., кг/м : КарбокСиметилцеллюлоза25-30 Асбест коротковолокниртый 50-100 Вода Остальное (Л

Осталь- 1,01 25 32 ное

То же 1,02 24 49

25

1,04 23,5 . 66

50

20

1,07 22,5 90

20 100

1,10 20 325

20 150 1,13 18 471 20 200

26 20

33 27

19 15

9,9

5,4

6,1

4,4

5,7

2,5 4

1,01 23

5 25 25

1,02 22,5 60

25

1,04 22

50 5 25 25 30 30 30 30 30 30 35 35 35 35

в

1,07 21 . 103

100

1,10 18,5 362

150

1,13 16,5 510

200

1,01 20

25

1,02 20

1,04 20

50

1,07 19 120

100

1,10 17,5 403

150

1,13 15

200

1,02 19 71

1,03 18

25

50

1,05 17,5 120

1,08 16 165

100

35 1,10 15

150

200

1,13 13

35

Продолжение табл. 1

48

75

56

72

90

580

94

509

644 Концентрации компонентов буферной жидкости должны быть следующим Нижний предел содержания КМЦ 25 кг на 1 м буферной жидкости. При более низком содержании КМЦ бу ферная жидкость нестабильна и водо дача достигает недопустимой величины. Верхний предел содержания КМЦ 30 кг на 1 м3 буферной жидкости. При более высоком, содержании КМЦ раствор сильно загущается и плохо прокачивается. Нижний предел содержания асбест в буферной жидкости 50 кг на 1 м При более низком содержании асбеста увеличивается водоотделение Верхний предел содержания асбеста в буферной жидкости 100 кг на 1 м. При более высоком содержа нии асбеста буферная жидкость пло хо прокачивается, а водоотдача пр тически остается постоянной. Предлагаемая буферная жидкость .обладает низкими показателями водоотдачи при высоких температурах (до ). В качестве коротковолокнистого асбеста используется асбест ка- . мерный марки К-6-30 (ГОСТ 12-871имеющий следующий химсостав, вес. Si02 35-42; MgO 35-39; AljOj 1,0 1,5; РезОзДо 5,5; CuO 1,3-2,1; 0,2-0,25; n гтп 13-15.. Этот асбест состоит в основном из частиц, размером менее 1,35 мм, в том числе частиц, размером менее 0,25 мм содержится 13-25%. Объемный вес асбеста 220-320 г/л, удельная поверхность 10 , 5 10 - см 2/г. Асбест весьма стоек к. влиянию температуры. Коротковолокнистый асбест обладает высокими армирующими свойствами, а тонкодисперсные неволокнистые фракции являются наполнителем, проявляющим вяжущие свойства и активно влияющим на процессы гидратации и твердения цемента. Цель изобретения достигается благодаря тому, что асбест является хорошим адсорбентом и связывает оставшуюся несвязанной.КМЦ воду. В сочетании с КМЦ асбест обеспечивает повышенную вязкость (в данном случае проявляется синергетический эффект, механизм которого необъясним ), Асбест камерный имеет по сравнению с другими сортами асбеста большую поверхность, что определяет большую его активность как адсорбента. Вязкость известной буфернЬй жидкости резко уменьшаете с увеличением температуры. . На табл.-2 представлено влия- , ние температуры на вязкость известной буферной жидкости. Т а б л и ц а, 2