Тампонажный раствор Советский патент 1989 года по МПК E21B33/138 

)

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а имен- но к приготовлению и использованию тампонажных составов для изоляции зон поглощений и водопроявлений, пред-5 ставленных пористыми и мелкотрещиноватыми горными породами при наличии в них движения пластовых вод.

Цель изобретения - повышение тампонирующей способности раствора в 10 условиях движения пластовых вод за счет снижения фильтратоотдачи и регулирования времени загустевания при сохранении низкой начальной вязкости тампонажного раствора.15

Тампонажный раствор содержит, мае.%:

КаустическшЧ магнезнт

42,75-45,83

14,29-17,79 0,94-2,33

0,24-0,94 Остальное

Хпористый магний

Крахмал

Ортофосфорную кислоту (ОФК)

Вода

После смешения указанных компонентов образуется Тампонажный раствор, имеющий низкие начальные значения вязкости (2-3 у.е.к.) и льтратоотдачи (менее 10 за 30 мин)---и обладающий высокой проникающей способностью в мелкотрещиноватые и пористые породы.

Через 20-90 мин, что соответствует технологически необходимому времени, включающему время на приготовление, прокачку по трубам и продавку в изолируемую зону, Тампонажный раствор интен сивно загустевает за счет клейстери- зации порошка крахмала. Сроки и скорость

4

сл

О)

ел

со

00

клейстеризации крахмала эффективно регулируются добавкой ортофосфорной кислоты. При этом клейстеризация крахмала осуществляется непосредственно в холодном .тампонажном растворе, а не в жидкости затворения, что позволяет иметь низкие начальные значения вязкости на период доставки и продав- ки тампонажного раствора в изолируемый объект. Наряду с этим, интенсивный рост вязкости раствора за счет клейстеризации наступает раньше, чем начинается процесс структурообразова- ния и твердения самого вяжущего. За- густевпшй в изолируемой зоне тампс- налньй раствор приобретает повышенную устойчивость по отношению к движущимся в этой здне пластовым водам, но одновременно сохраняет большими значения : сроков схватьшания {более 8-9 ч), что позволяет не опасаться прихвата бурильного инструмента и своевременно вымыть оставшийся в стволе скважины загустевший раствор;

Пример. Для приготовления тампонажного раствора вначале готовят сухую тампонажную смесь, состоящую из каустического магнезитового порошка (КМП) и технического крахмала. Дпя этого 44,48 мае.ч. КМП тщательно перемешивают с 1,64 мае.ч. .крахмала. В отдельной емкости готовится жидкость затворения, дпя чего приготовляют водный раствор MgClj, содержащий 16,1 мае.ч. хлористого магния и 37,30 мае.ч. йоды, добавляют ОФК в количестве 0,58 мае.ч. Полученную сухую тампонажную смесь КМП и крахмала затворяют водным раствором MgCl. с добавкой ОФК, затем перемешивают раствор в течение 3 мин.

Свойства полученных тампонажных составов сравнивают со свойствами известных составов,содержащих каустический магнезит, хлористый магний, полиакриламид и.воду, а также каустический магнезит, хлористый магний и воду.

Данные о компонентном составе и свойствах тампонажнь х растворов приведены в таблице.

При содержании MgCl,; менее 14,29 мас.% показатель фильтрации составляет 50 см и более вне зависимости от наличия и количественной добавки крахмала и ОФК. При содержании MpCl.i более 17,79 мас.% раствор со„

5

0

5

храняет повышенную подвижность в течение времени, значительно превышающего технологически необходимое. Это может привести к размыву тампо- нажной смеси вследствие движения пластовых вод.

При содержании ОФК менее 0,24 мас.% значения показателя фильтрации пре- вьш1ают 10 см, что приводит к обезвоживанию тампонажного раствора при его продавке. При содержании ОФК более 0,94 масД раствор имеет высокую начальную консистенцию (более у.е.к).

При содержании крахмала менее 0,94 мас.% загустевание раствора происходит недостаточно интенсивно и- растягивается во времени, а при содержании более 2,33 мас.% время за- густевания становится меньшим, чем технологически необходимое время для доставки и продавки тампонажной смеси в пласт.

Использование тампонажного раствора для тампонирования мелкотрещи- новатьк и пористых пород при буренки и проведении р монтно-изоляционных работ в скважинах позволит повысить 0 вероятность проведения качественной изоляции путем : лубокого /тампонирования зоны осложнения вследствие высокой Проникающей способности раствора за счет низких значений начальной „tj вязкости и фильтратоотдачи, исключить операцию по разбуриванию цементного камня в стволе скважшы, заменив ее вымыванием еще не схватившегося, но уже загустевшего тампонажного раст- 40 вора за счет клейстеризации крахмала, исключить ВОЗМОЖНОСТЬ) прихвата бу- рипьного инструмента за счет увеличенных сроков схватывания и низкого значения показателя фильтрации, соз- 45 дать долговечньй экран вокруг ствола скважины из затвердевшего тампонажного раствора.

Технология приготовления и использования состава проста и может быть реализована с помощью серийной це50

55

ментировочной техники. Формула изобретения

Тампонажный раствор, содержащий каустический магнезит, хлористьй магний и воду, отличающийся тем, что, с целью повьппения тампонирующей способности раствора в уелоПродолжение таблицы

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение тампонирующей способности iраствора в условиях движения пластовых вод за счет снижения 4ильтратоот- дачи и регулирования времени загус- тевания при сохранении низкой начальной вязкости раствора. Раствор содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: каустический магнезит 42,75-45,83; хлористый магний 14,29- 17,79; крахмал 0,94-2,33; ортофосфор- ная кислота 0,24-0,92; вода остальное. Тампонажный раствор получают за- творением смеси каустического магнезита и крахмала водным раствором хлористого магния и ортофосфорной кислоты. Использование тампонажного раствора позволяет исключить операцию разбуривания цементного камня и прихват инструмента при тампонировании мелкотрещиноватых пород. 1 табл. i (Л