Буферная жидкость Советский патент 1987 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к креплению скважин, точнее к буферным жидкостям, используемым для разделения цементного и глинистого растворов при цементировании обсадных колонн.

Целью изобретения является улучшение вымывающей способности буферной жидкости при одновременно повышении ее седимен- тационйой устойчивости.

Буферная жидкость содержит, мае. °1о бентонитовый глинопорошок 3-15; гранулированный микропористый наполнитель, пропитанный легкой углеводородной жидкостью, 23-25; резиновая пыль 10-12 и воду остальное.

В качестве гранулированных наполнителя с микропористой структурой используют фаянс после первого обжига (отходы - фаянсовый бой), цеолиты природные или искусственные, микропористые известняки и т. п. Пористость их достигает 33-36%.

В качестве легких углеводородных жидкостей для пропитки гранулированных материалов с микропористой структурой используют легкую нефть, газоконденсат, легкие фракции разгонки нефти (лигроин, керосин, солярка), а также жидкие углеводороды - октан, бутан, пентан и т. п.

Плотность этих углеводородных жидкостей 500-800 г/м что заметно меньше плотности воды (1000 кг/м) и плотности буферной жидкости (1150-1250 кг/м).

В качестве резиновой пыли используют отходы резинового производства, например обувной промышленности.

В таблице приведены составы буферной жидкости и ее технологические свойства.

Как следует из таблицы, использование резиновой пыли в качестве упругого полимера позволяет значительно повысить сжимаемость (упругие свойства) буферной жидкости, сохраняя при этом прокачиваемость жидкости при значительном содержании в ней резиновой пыли - до 10-12%. Кроме того, резиновая пыль не сорбируется стенками скважины.

Использование в буферной жидкости бентонитовой глины в количестве 13-15% позволяет загустить воду с получением достаточно прочной пространственной структуры, которая удерживает во взвешенном состоянии резиновую пыль и гранулированный материал.

Использование в составе буферной жидкости гранулированного материала с микропористой структурой, пропитанного легкой углеводородной жидкостью, позволяет повысить эрозионное воздействие, плавучесть гранул, турбулизацию потока, что обеспечивает высокую вымываюшую способность буферной жидкости.

Пример. Бентонитовый глинопорошок перемешивают с пресной водой и выдерживают около суток для распускания глинистых частичек. Затем в полученный глинис0

тый раствор при перемешивании вводят резиновую пыль. В отдельной емкости пропитывают -легкой углеводородной жидкостью гранулированный материал с микропористой структурой, который смешивают с глинистым раствором, содержашим резиновую пыль. Приготовленную- буферную жидкость закачивают в обсадную колонну перед цементным раствором.

В лабораторных условиях произвели испытания буферных жидкостей.

Для этого приготовили 4 образца буферной жидкости с различным содержанием компонентов, включая граничные и внутригра- ничные значения.

5 Замеря/ш следующие параметры буферной жидкости: растекае.мость по конусу АзНИИ(сгл); степень очистки каверны от скопившегося заглинигированного шлама (в % от первоначального содержания шлама в каверне) после прокачки через каверну

0 буферной жидкости в количестве, равном пяти объемам каверны; изменение объема (сжимаемость) буферной жидкости (в % от исходного объема) при повышении давления от атмосферного на величину АР. Скорость

e прокачки буферной жидкости принята средней из практически использующегося интервала 0,5-I м/с.

Критерием выбора оптимального состава является степень очистки каверны от скопившегося заглинизированного шлама при

Q соблюдении минимальнб допустимой величины (12 см) растекаемости по конусу АзНИИ, ниже которой буферная жидкость является непрока ч ивае.мой.

Сжимаемость образца буферной жидкости определяли на механическом прессе.

5 Степень очистки буферной жидкостью каверны от скопившегося в ней заглинизированного шлама опре;1,еляли на лабораторной установке.

В качестве гранулированного микропористого материала использовали фаянс (бой)

0 после первого обжига, штыб и природный цеолит с раз.мером гранул 1,1-2,1 мм, а в качестве легкой углеводородной жидкости для пропитки этого материала использовали легкую нефть и солярку, причем полуf. ченные результаты практически совпадают ввиду близости значений пористости упомя- |Нутых материалов (29-32%) и сжи.маемости использованных углеводородных жидкостей.

Как видно из таблицы, в гфеделах граничн ных значений компонентов, включая в эти значения, растекаемость предлагаемого состава по. конусу АзНИИ не ниже допустимой величины (12 см), а степень очистки каверны от скопившегося в ней заглинизированного шлама более 90%. 5 Составы проявляются существенную сжимаемость.

Проверена также удерживающая способность. Гранулированный материал в них

удерживается в течение 24 ч. без заметного расслоения.

Результаты испытаний дают следующий оптимальный состав буферной жидкости, мас.%; бентонитовая глина (порошок) 13-15; резиновая пыль 10-12, гранулированный материал с микропористой структурой, пропитанной легкой углеводородной жидкостью 23-25.

Формула изобретения

Буферная жидкость, включающая бентонитовый глинопорошок, эрозионно-активный материал, добавку и воду, отличающаяся тем, что, с целью улучщения ее вымываюРезультаты испытаний буферной жидкости

щей способности при одновременном повышении седиментационной устойчивости, она в качестве эрозионно активного материала содержит гранулированный мелкопористый на- полнитель, пропитанный углеводородной ЖИДКОСТЬЮ , и в качестве добавки - резиновую пыль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бентонитовый глинопорощок 13-15

Резиновая пыль10-12 Гранулированный мелкопористый материал, пропитанный легкой углеводородной

жидкостью23-25

ВодаОстальное

Изобретение относится к креплению скважин и позволяет улучшить вымываю- ш,ие способности буферной жидкости при одновременном повышении ее седиментацион- ной УСТОЙЧИВОСТИ. Жидкость включает бентонитовый глинопорошок (БГ), эрозионно активный материал, добавку и воду. В качестве эрозионно активного материала жидкость содержит гранулированный мелкопористый наполнитель (ГМН), пропитанный углеводородной жидкостью-, а в качестве добавки - резиновую пыль (РП) при следуюшем соотношении компонентов, мас.%: БГ 13-15; РП 10-12; ГМН, пропитанный легкой углеводородной жидкостью, 23-25; вода остальное. Для получения буферной жидкости БГ перемешивают с пресной водой и выдерживают около суток для распускания глинистых частичек. Затем в полученный раствор при перемешивании вводят РП. В отдельной емкости пропитывают легкой углеводородной жидкостью ГМН. Его смешивают с глинистым раствором, содержашим РП. Готовую буферную жидкость закачивают в обсадную колонну перед цементным раствором. 1 табл. i (Л со СП го