Порошкообразная смесь для приготовления буферной жидкости Советский патент 1984 года по МПК E21B33/138 

со со

со СО

Изобретение относится к области бурения и крепления нефтяных и газовых скважин.

При цементировании скважин, пробуренных на буровых растворах высокой плотности, необходимо применять буферные жидкости, способные удерживать утяжелитель и предупреждать его выпадение в зонах смещения с буровыми и тампонажными растворами.

Известна рецептура буферной жидкости, способной удерживать утяжелитель. В состав ее входят 3-б /о-ный водный растврр модифицированного крахмала, 0,15-0,2/о окзила или 0,5% реагента Л-6 и наполнитель - цемент или тампонажная смесь 1

Недостатками этой. буферной жидкости являются сложность состава и технологии приготовления, время приготовления ее в условиях буровой составляет 6-8 ч, при этом необходимо использовать горячую воду.

Наиболее близкой к изобретению является порошкообразная смесь БП-100 для приготовления буферной жидкости, содер ащая 82,50/0 аг итуса или лигнина, Ш кальцинированной соды и 1,5% карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ - 600). Буферная жидкость на основе такого материала готовится путем смешивания его с водой в отношении 1:3. После одночасового перемешивания смеси в цементировочном агрегате получается структурированная система, способная удерживать утяжелитель 2.

Недостатком буферной жидкости из известной порошкообразной смеси является то, что она может применяться для вытеснения буровых растворов с низкой минерализацией (до 1%) из скважин с температурой до 100°С, так как при большей минерализации и температурах выше 100°С контактирующие жидкости образуют вязкие, труднопрокачиваемые смеси.

Целью изобретения является повышение солестойкости, термостойкости и разжижающей способности порошкообразной смеси. Поставленная цель достигается тем, что порошкообразная смесь для приготовления буферной жидкости, содержащая щелочь, карбоксиметилцеллюлозу и лигнин, дополнительно содержит нитрост - продукт окисления трудногидролизуемых полисахаридов и лигнина при следующем соотношении компонентов, мае. %:I Нитрост-продукт окисления

трудногидролизуемых полисахаридов и лигнина 0,1-89,7 Щелочь0,1-8

КМЦ0,1-2,0

ЛигнинОстальное

Нитрост в сухом виде представляет собой порощок темно-коричневого цвета и является остатком производства комплексонов, состоящим в основном, из производных трудногидролизуемых полисахаридов в виде микрокристаллической целлюлозы.

Конкретные примеры приготовления порошкообразного материала и характеристики буферной жидкости на основе этого материала.

Пример . Для приготовления порошкообразной смеси берут, кг: нитрост 1; КМЦ 1; лигнин 90. Полученная смесь тщательно перемешивается, а затем растворяется в воде в соотношении 1:3, и после 30-минутного перемешивания определяют реологические параметры буферной жидкости: ч (эффективная вязкость, мПа-с) 18; (динамическое напряжение сдвига, / Па) 0,86; УВ (условная вязкость, с.) 28; В (водоотдача, см /ЗОмин) Г2. При смешивании такой буферной жид кости с тампонажным раствором на основе цемента УЦГ-200 в соотношении 1:9 образуется смесь, которая при 170°С загустевает за 200 мин,

0 а смесь тампонажного раствора с буферной жидкостью на основе известного вещества, при тех же условиях загустевает за 135 мин. Тампонажный же раствор без буферной жидкости при данной температуре загустевает за 180 мин. Следовательно, буферная жидкость на основе предлагаемой смеси не сокращает времени загустевания тампонажных растворов.

Пример 2. Берут, кг: нитрост 45,5; , 4; КМЦ 0,5; лигнин 50. Эти компоненты тщательно перемешивают и затворяют водой в соотношении 1:4. После 30 минутного перемешивания получают буферную жидкость, имеюшую следующие реологические параметры: 1 12 мПа-с; t 0,72 Па; УВ 32 с. Полученная буферная жидкость не сокращает времени .загустевания тампонажных растворов при 170°С. Так смесь буферной жидкости на основе предлагаемой порошкообразной смеси с тампонажным цементом УШЦ-200, взятая в отношениях 1:3 и 1:9,

0 загустевает соответственно за 250 и 220 мин, а известная смесь с указанным тампонажным раствором загустевает за 105 и 90 мин соответственно, в то время как чистый тампонажный раствор за 150 мин.

Пример 3. Берут, кг: нитрост 87,89; NaOH 0,1; КМЦ 2; лигнин 10,01. Смесь тшательно перемешивают и затворяют водой в соотношении 1:4. После 30-минутного перемешивания получается буферная жидкость с реологическими параметрами 1

0 16мПа.с;УВ27с;Ц,0,86 Па; В 5смЗ/За.мин. Буферная жидкость указанного состава не вызывает коагуляции бурового раствора и не сокращает время загустевания тампонажного раствора. Так, если чистый раствор тампонажного цемента ШПЦС-200 загу5 стевает при 170°С за 90 мин, то смесь тампонажного раствора с известным веществом в соотношении 9:1 загустевает за 80 мин, а смесь тампонажного раствора

3 , 10937934

С предлагаемой буферной жидкостью в у ка-вают с помощью масляного термостата до

занном соотношении загустевает а 120 мин.разных температур, измеряют с помощью

Солестойкость буферной жидкости, при-вибрационного вискозиметра ВВН-3 вяз готовленной из предлагаемой порошкооб-кость буровых растворов и смещивают их разной смеси, и влияние ее на буровой раст-s в различных соотнощениях с буферной жидвор оценивают по изменению вязкости каккостью. Вязкость полученных смесей также самих буферных жидкостей и бурового раст-определяют при разных температурах с повора, так; и их смесей, взятых в различныхмощью вибровискозиметра и сра внивают соотношениях. Для этого берут высокоми-вязкость смесей с вязкостью чистых растнерализованный буровой раствор, нагре-воров. Результаты приведены в таблице.

1093793

Из данных таблицы следует, что буфер-что буферная жидкость из предлагаемой

ная жидкость, приготовленная из предла-порошкообразной смеси обладает высокой

гаемой порошкообразной смеси не толькоподвижностью, не сокращает времени зане образует.высоковязких смесей с минера-густевания тампонажных растворов, разлизованными буровыми растворами, но и, жижает буровые растворы различной минеразжижает их в 5-12 раз, причем водоот-рализации в интервале температур от О до

дача буровых растворов при этом не повы-170°С, обладает пониженной водоотдачей

шается. Водоотдачу буровых растворов ии высокой седиментационной устойчивостью,

буферной жидкости оценивают с помощьючто позволяет регулировать ее плотность

ВМ-6. Приведенные данные показывают,в пределах от 1,06 до 2,1 г/см.

ПОРОШКООБРАЗНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУФЕРНОЙ ЖИДКОСТИ, содержащая щелочь, карбоксиметилцеллюлозу и лигнин, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее солестойкости, термостойкости и разжижающей способности, она дополнительно содержит нитрост - продукт окисления трудногидролизуемых полисахаридов и лигнина при следующем соотношении компонентов, мас.°/о: Нитрост - продукт окисления трудногидролизуемых полисахаридов и лигнина 0,10-89,7 Щелочь0,1-8,0 Карбоксиметилцеллюлоза 0,1-2,0 ЛигнинОстальное (Л