Тампонажный состав для ликвидации зон поглощений промывочной жидкости при бурении скважин Советский патент 1983 года по МПК E21B33/138 

WO

fO 2030to

Количество добавляемого раствора НС1, /о

Фиг. 1 Изобретение относится к бурению геолого-разведочных скважин и может быть использовано для ликвидации поглощений промывочной жидкости. При проходке скважин по разрушенHfcOM, сильно трещиноватым и кавернсзным породам часто наблюдается потери промывочной жидкости, являющиеся одними из трудоемких осложнений и требующих значительных материальных зат рат. Резко снижается скорость проход ки скважин, увеличивается себестоимость буровых работ. При встрече кру ных трепщн н каверн обычно известные способы тампонирования скважин желае мых результатов не дают и скважину приходится бурить с непрерывной подвозкой к буровой промывочной жидкост Известны составы на основе синтет ческих смол, например, мочевино- формальдегидной смолы МФ-17, которые применяются для тампонирования скважин Ц . Известны составы на основе смолы МФ-17 и наполнителя, в которых в качестве отвердителя может быть исполь зован 10 20%-ный раствор соляной кис лоты 2j . Однако известные тампонажные составы малоэффективны для изоляции зон поглощения с интенсивными или катастрофическими потерями промывочной жидкости, обусловленных каналами ухода жидкости крупных размеров, кавернами. Смеси, имея соответствующую растекаемость, уносятся в каналы поглощения, и потеря жидкости в скваясине не всегда будет ликвидирована . Цель изобретения - повышение закупоривающей способности состава. Указанная цель достигается тем, что тампонажный стстав для ликвидации зон поглощения промывочной жидкости при бурении скважин, содержащий мочевино-формальдегидную смолу МФ-17, 10-20%-ный раствор соляной кислоты и наполнитель, дополнительно содержит стабилизатор пены СП-10, а в качестве наполнителя - карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, мае. ч. : Моче.вино-формальдегидная смола Мф-17100 10-20%-ный раствор соляной кислоты15-25 Карбонат кальция2-3,75 Стабилизатор пены ОП-10.0,1-0,2 На фиг. 1 представлена зависимост объема смеси от первоначального за счет ее вспенивания присутствием молотого известняка СаСО- и стабилизатора пены ОП-10 от количества добавляемого отвердителя определенной кон центрации, причем кривая 1 - при кон центрации раствора НС 15%, CaCOj 3,75%, стабилизатора пены ОП-10 0,1% кривая 2 - НС 15%, СаСоз 2,5%, стабилизатора пены ОП-10 0,1%; кривая 3 ней 20%, СаСОз 3,75%, стабилизатора пены ОП-10 0,1%; кривая 4 - НСЕ 20%, CaCO.-j 2,5%, стабилизатора пены ОП-10 0,1%; на фиг. 2 - тампонажный снаряд, общий вид; на фиг. 3 - пакер в разрезе. Состав проверен экспериментально на различных породах (известняках, гранитах, алевролитах, кварцевых латитах, сланцах, гранодиоритах, доломитизированном известняке, доломитах, туфе и порфиритах дробленых) и различных интервалах поглощения. Результаты экспериментальной проверки представлены на фиг. 1. Для качественного тампонирования необходимо использовать состав с увеличением объема смеси от первоначаль ного в 4-6 раз, так как при большем увеличении объема смеси пористая твердеющая масса имеет недопустимое водопоглощение через поровые пространства, .При расходе смолы МФ-17 50-80 л на одно тампонирование увеличению объема состава в 4-6 раз соответствует минимальное содержание карбоната кальция СаСОд - 2,0%, максимальное 3,5%; соляной кислоты (НСЙ) : минимальное - 15% от С1бъема смолы 10%ной концентрации, максимальное - 25% от объема смолы 20%-ной концентрации; стабилизатора пены ОП-10: минимальное - 0,1%, максимальное - 0,2% от объема смолы, ; Вспенивание состава, происходит при реакции раствора соляной кислоты с молотым известняком, где вьще- Ляется двуокись углерода, который и является вспенивающим агентом, Тампонажный состав образуется непосредственно в зоне поглощен ия путем ПОДЕ1ЧИ твердеющей пены на основе смолы МФ-17 с последующим задавливанием ее продавочной жидкостью в каналы ухода промывочной жидкости, где происходит дальнейшее увеличение объема состава, заполнение пустот и твердение пенной массы. Процесс образования пены происходит после ист€;чения из тампонс1жного устройства в зону поглощения с одновременным перемешиванием смолы, отвердителя - раствора соляной кислоты HCS, наполнителя - карбоната кальция СаСО.| и стабилизатора пены ОП-10. Сроки твердения пенной массы регу-. лируются количеством и концентрацией отвердителя, а также его температурой, а объем состава, размеры его пор, кроме количества и концентрации .отвердителя - количеством карбоната кальция. Тампонирование скважины предлагаемым тампонажным составом может производиться с помощью тампонажного снаряда с пакером (фиг. 2 и 3) . Собранный тампонажный снаряд без верхнего переходника 1 с присоединенным пакером 2 устанавливается на хомутах (не показаны) над устьем скважины. В кольцевое пространство между трубами 3 и 4 заливается раствор соляной кислоты, вставляют порпни 5 и б и наворачивают переходник Между поршнями 5 и б закладывают слой солидола для надежности изоляции отвердителя - соляной кислоты о т смолы. Снаряд с пакером на бурильных трубах опускают в скважину и устанав ливают в нескольких метрах над зоной поглощения. При передаче нагрузки на пакер нажимной переходник 7 сжимает резиновые элементы 8, которые перекрывают ствол скважины. Рези новые элементы 8 и упор 9 пакера во избежание возможных прихватов затвер девмим. составом обмазываются солидолом. На поверхности смола МФ-17 переме шивается с молотым известняком СаСО и стабилизатором пены ОП-10. Затем приступают к закачке смолы буровым насосом (не показан). Смола через внутреннюю трубу 3 и насадку 10 поступает в диффузор 11 и одновременно Через отверстие 12 в переходнике 1 поступает в надпоршневое пространство над поршнем б. При определенном давлении в системе открывается нижний клапан 13 и начинается движение поршней, клапаны 14 открываются. При движении смолы 4epeL t насадку 10 происходит дополнительный подсос отвердителя, затем интенсивное перемеьмвание состава в диффузоре 11 и при истечении состава по отверстиям в переходнике 15 пакера. После выдавливания состав продвигается к зоне поглощения продавочной жидкостью. Между раствором соляной кислоты и известняком происходит реакция с выделением двуокиси углерода, которая и вспенивает смесь, Стабилизатор пены ОП-10 делает пену устойчивой. По объему закачиваемой продавочной жидкости и нарастании давления в нагнетательной линии определяют момент выдавливания состава. При достижении тампонажным составом зоны поглощения и надежной закупорке трещин происходит резкое повышение давления насоса. Давление в системе выдерживается 3-10 мин и тампонс1жный снаряд извлекается на поверхность . При подъеме снаряда последний расхаживают для определения высоты затвердевшего состава. Использование вспененного состава на основе смолы МФ-17 позволяет в несколько раз уменьшить расход дорогостоящей смолы. Тампонажный состав, расширяясь, позволяет заполнить практически в условиях скважины любые пустоты, а небольшой удельный вес намного уменьшает растекаемость состава по каналам поглощения.

ТАМПОЯАЖНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ЗОЯ ПОГЛСНШВЯИЙ ПРОМЫВОЧНОЙ жидкости ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН, содержащий мочевино-формапьдегидную смолу МФ-17, 10-20%-ный раствор соляной кислоты и иаполнитель, о т л и ч а го щ и и с я тем, что, с целью повышения закупоривающей способности состава, он дополнительно содержит стабилизатор пены СП-10, в качестве наполнителя-карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, мае. ч. : Мочевино-формальдегидная смола МФ-17100 10-20%-ный раствор соляной кислоты 15-25 Карбонат кальция 2-3,75 Стабилизатор пены ОП-100,1-0,2 ( I зоо К ел :о :g