Тампонажная смесь Советский патент 1984 года по МПК E21B33/138 

ьо

00

Од

1

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к тампонажным составам, применяемым для изоляции зон поглощения бурового раствора.

Известна тампонажная смесь, которая содержит высококонцентрированные латексы, способные коагулировать в цементных или глиноцементных растворах, приготовленных с добавкой коагулянта - хлористого каль. ция m.

Недостатком указанной смеси является то, что латекс под действием хлористого кальция мгновенно коагулирует, создавая в растворе решетку из нитей малопрочного коагулюма, что отрицательно сказывается на закупоривающей способности тампонажной смеси.

Наиболее близкой к изобретению является тампонажная смесь для изоляции зон поглощения, состоящая из латекса, добавки (КМЦ) воды и наполнителя 2,

Однако карбоксиметилцеллюлрза в воде растворяется плохо и долго (2-3 ч), вязкость самого раствора в момент введения его в латекс не обеспечивает равномерного распределения вводимого в латекс наполнителя, что привода1т к всплытию или оседаний) его до начала процесса, закачивания коагулируемой смеси в сквжину.

Цепью изобретения является обеспечение равномерного распределения наполнителя за счет повышения вязкости смеси, а также повьшение стабильности коагулируемой смеси.

Указанная цель достигается тем, что в тампонажной смеси для изоляции зон поглощения, включающей латекс, добавку наполнитель и воду, в качестве добавки используется хлористый натрий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Латекс20-60

Хлористый натрий t-10 Наполнитель 10-20 ВодаОстальное

Для приготовления тампонажной смеси были использованы синтетические латексы типа СКС-50КГП, БС-50, СКС-С, технический хлористьш натрий по ГОСТ 4233-66, наполнители древесные опилки, резиновая кропжа

962

Проведенные физико-химические исследования показали, что при введении в латекс хлористого натрия происходит увеличение вязкости, обусловленное возрастанием эффективного объема дисперсной фазы за счет того, что гидратированные молекулы хлористого натрия равномерно распределяются по всему объему и адсорбируются на поверхности латексных глобул.

Отличительными особенностями данной тампонажной смеси является то, что при введении в латекс структурообразователя хлористого натрия происходит увеличение вязкости (см. рис.) обеспечивающее равномерное насыщение данной композиции различными видами наполнителей. Хлористый натрий очень быстро (в течение 510 мин) растворяется в латексе, равномерно загущает и изменяет его вязкость .

На графике представлена зависимость вязкости предлагаемого состава в завис1 1ости от концентрации латекса и расхода хлористого натрия.

Как видно из приведенньпс данньк, чем вьше концентрация латекса, тем меньше количество NaCI расходуется на приготовление коагулируемой смеси. Так, например, при концентрации латекса 40% и введении в раствор 50 кг NaCI на 1 т латекса происходит увеличение вязкости в 3 раза. При концентрации латекса 20-30% вязкость смеси возрастает в 2 раза, а расход NaCI 75-125 кг на 1 т латекса.

Смесь приготавливают следующим образом.

Пример. Берут 1 мас.% NaCI, растворяют в воде (23%-ный р-р) и вводят в латекс с содержанием в нем 20 мас.% сухого вещества.В загущенную композицию вводят 10 мае.7, наполнителя.

В качестве основных показателей тампонажной смеси приняты вязкость, время отстоя и количество всплывшего или осевшего наполнителя, выраженное в %. Вязкость замеряют по времени истечения латекса с хлористьм натрием через воронку ВЗ-4. Отстой коагулируемой смеси определяют в мерном цшшнщ е по секундомеру.

П р и м е р 1 . Композицию при-ё готовляют из следующих компонентов.

мас.%: латекс 19, хлористый натрий 0,8, наполнитель 9, остальное вода

до 100.

Вязкость составляет 15 с, напол11итель в течение 5 мин частично всплывает на поверхность. Отстой коагулируемой смеси 10%.

Пример 2. Композицию приготовляют из следующих компонентов, мас.%: латекс 20, хлористый натрий 1, наполнитель 10, остальное вода до 100.

Вязкость составляет 20 с. Отстоя коагулируемой смеси не происходит даже в течение 2-х ч, наполнитель равномерно распределен по всему объему.

Пример 3. Композицию приготовляют из следующих компонентов, мас.%: латекс 40, хлористый натрий 5, наполнитель 15,

Вязкость 20 с. Отстоя коагулирув мой смеси не происходит, наполнитель равномерно распределен по всему объему.

Пример 4. Композицию приготовляют из следующих компонентов, мас.%: латекс 60, хлористый натрий 10, наполнитель 20, остальное вода до 100. Вязкость 30 с. Отстоя коагулируемой смеси не происходит, наполнитель равномерно распределен по всему объему.

Пример 5. Композицию приготовляют из следующих компонентов, мас.%: латекс 61, хлористый натрий 15, наполнитель 25, остальное вода до 100.

Вязкость 40 с. Отстоя коагулируемой смеси не происходит.

1213964

Пример 6. Лпя сравнения проведен опыт с прототипом. В качестве добавки используют карбоксиметилцеллюлозу (). При введении в ла5 текс 5 в.ч. КМЦ, наполнителя 10 в.ч., вязкость композиции составила 10 с, наполнитель всплыл на поверхность. При введении в латекс 20 в.ч. КМЦ и 20 в.ч. наполнителя вязкость сос10 тавила более 100 с. Отстой наполнителя в первом случае составит 80%, во втором - 50% в течение 10-15 мин. Как показали лабораторные испытания, разработанная тампонажная смесь

15 обладает повышенной по сравнению с прототипом закупоривающей способностью за счет увеличения вязкости смеси .при введении в латекс хлористого натрия и равномерного распределения

20 в нем наполнителя.

При содержании компонентов ниже указанных пределов, смесь несколько неустойчива, о чем свидетельствует отстой - 10%, а при содержании вы25 ше указанных пределов, происходит

лишь излишний расход добавки, а окончательный эффект остается прежним.

Разработанная смесь по сравнению с базовой обладает повьшенной заку30 поривающей способностыо за счет увеличения вязкости раствора, равномерного распределения в нем наполнителя . При контакте коагулируемой смеси с коагулянтом - хлористым натри, ем, образуется прочным резиноподобный коагулюм.

Применение тампонажной коагулируемой смеси для изоляции зон поглощения при бурении скважин позволит

- сократить расход материалов, а также снизить затраты времени на проведение изоляционных работ. 25 50 75 100 125 /50 /75

A/aCf ffr/fa/T 200 Расход

ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ для изоляции зон поглощения, включающая латекс, добавку, наполнитель и воду, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения наполнителя за счет повьшения вязкости cMecnj а также повьшения стабильности коагулируемой смеси, в качестве добавки используют хлористый натрий при следующем соотношении компонентов, мае.%: Латекс20-60 Хлористый натрий 1-10 Наполнитель10-20 ВодаОстальное О)