Состав для изоляции зон поглощений Советский патент 1990 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к бурению нефтяных, газовых и других глубоких скважин и может быть использовано для изоляции зон поглощений в трещиноватых и пористых пластах, а также для кольматации пластов и предотвращения возможных водокефтегаэопрояв- лений из них.

11ель изобретения - повышение тампонирующей способности состава для

изоляции зон поглощений за счет повышения пластической прочности образующегося тампона.

Состав содержит глину, электролит, воду и дополнительно асбест, а в качестве электролита используется минерализатор ПИН-1.

В качестве асбеста состав содержит низкосортный полужесткий асбест - волокнистый материал, составляющие

молекулы которого в одном направлении связаны очень прочно, а в другом - весьма слабо, вследствие этого асбест легко расщепляется на тон- чайшие гибкие и эластичные волокна. Плохо растворим в воде, имеет плотность 2,57-2,66 г/см.

Применяемый в составе минерализатор НИН-1 является отходом произ- водства и выпускается в виде мелкокристаллического порошка. Он широко применяется в нефтяной и газовой промышленности для приготовления буровых растворов на основе гидрогеля магния. Содержание солей (в пересчете на хлориды) составляет: КС1 67,3%, NaCl 20,7%, MRClt 6,66%, СаС1г 1,41%. Экспериментально установлено, чтт минерализатор МИН-1 и асбест при совместном применении значительно усиливают тампонирующую способность состава за счет повышения пластической прочности образующегося тампона, проявляя синергетический эффект сон- местного действия, что позволяет эффективно изолировать зоны интенсивных поглощений.

Как показали исследования, использование и составе МИН-1 или асбеста не обеспечивает достаточной пластической прочности (3,7-3,9 кПа), и то время как при совместном их применении пластическая прочность достигает 8,1-10,9 кПа.

В составе МИН-1, оказывая сильное коагулирующее действие на глинистую суспензию, обусловленное присутствием большого числа различных катионов: К, Na (I), Ca, Mg (II), Fe (III) и высоким содержанием хлоридоз кад.-ия и натрия по сравнению с ОРТХ, одновременно способствует более лучшему распусканию и равномерному распределению волокон асбест в объеме получаемого состава, благодаря чему состав при отфильтрацни из него части воды интенсивно набирает пластическую прочность и эффективно коль- матирует проницаемые пласты.

Состав для изоляции зон поглощения готовят следующим образом.

Предпарительно готовят суспензию асбеста на минерализованном растворе .для чего в расчетное количество во- ды вводят сначала минерализатор МИН-1, затем хризотил-асбест. Все тщательно перемешивают с помошью иир КУЛЯПИОННОГО насоса или насосной групы цементировочного агрегата. Затем на приготовленной суспензии затворяют глину по общепринятой технологии.

В таблице приведены результаты лабораторных исследований предлагаемого тампонажного состава.

Тампонирующая способность состава оценивалась величиной его пластической прочности Р при отфильтрацни из него 50% воды от первоначального содержания.

Для определения родоотдачн использовали пресс-фильтр фирмы Бароид при создании давления 0,75 МПа, пластическую прочность замеряли коническим пластомером по методу акад. П.А.Ребиндера.

Основные технологические параметры (плотность, растекаемость) определяли по известной методике.

Для приготовления тампонажных составов использовали глины трех типов:

-бентонит модифицированный монт- мориллонитового типа - (опыты 3- 14, 26-28);

-глинопорошок (глина коалинито- всго типа) - опыты №№ 1-2, 15-19, 29-30;

-глинопорошок (глина коалинитово гидрослюлистого типа) - опыты (Н9 20- 25, 31-3.

Асбест использовали марки П-5 или П-6.

Из таблицы видно, что изьестный состав обладает недостаточно высокой пластической прочностью Рп, 3,1 - 4,0 кПа (составы 1-2).

Состав на основе глины, содержащий только минерализатор МИН-1, также имеет невысокий показатель пластической прочности (составы 3-5) . Чтобы повысить пластическую прочность состава до 7,0 кПа необходимо повысить содержание глины в растворе, что, в свою очередь, ведет к ухудшению растекаемости (состав 6).

Состав, содержащий только асбест, практически не улучшает пластическую прочность глинистой суспензии (составы 7-8).

Достаточно высокая пластическая прочность (8-10,9 кПа) глинистой суспензии достигается добавлением в нее 19,0-20,3 мас.% минерализатора МИН-1 совместно с асбестом в количестве 0,8-1,1 мас.% с одновременным получением необходимых технологических

параметров (плотности, растекаемости и водоотдачи).

При содержании 11ИН-1 в составе менее 19,0 мас.% наблюдается снижение астической прочности (составы 11 и 22). Содержание КИН-1 свыше 20,3 мас.%, соответствующее пределу насыщения раствора, не предлагается, так как в жидкости затворения образуется осадок солей (составы 17 и 30).

При содержании асбег.та и составе менее 0-,8 мас.% наблюдается снижение пластической прочности менее 8 кПа, Содержание асбеста свыше 1,1 мае,7. не предлагается, так как ухудшается прокачиваемость раствора - растекае- мость снижается до 1 5 см (составы 20 и 25).

щие свойства, состоит ич нецифицитньпс широкоприменяемых материалов в бурении нефтяных и газовых скважин и поэтому находит широкое применение при изоляции зон поглощений, кольма- тации зон газоводонефтепроявлений, при подготовке ствола скважины к цементированию обсадных .колонн в сложных горно-геологических условиях.

Формула изобретения

Состав для изоляции зон поглоще- ний, включающий глину, электолит и воду, отличающийся тем, чтс, с целью повышения его тампонирующей способности за счет повышения пластической прочности образующегося

Изобретение относится к бурению нефтяных, газовых и других глубоких скважин. Цель - повышение тампонирующей способности состава за счет повышения пластической прочности образующегося тампона. Состав содержит следующие компоненты, мас.% : глина 42,0-42,6

минерализатор МИН-1 19,0-20,3

асбест 0,8-1,1

вода остальное. Состав готовят путем предварительного затворения асбеста на минерализованном растворе. Для этого в расчетное количество воды вводят сначала МИН-1, а затем хризотил-асбест. Все тщательно перемешивают. Затем на приготовленной суспензии затворяют глину по общепринятой технологии. Низкосортный полужесткий хризотил-асбест представляет собой волокнистый материал, плохо растворимый в воде, плотностью 2,57-2,66 г/см³. Минерализатор МИН-1 является отходом производства и выпускается в виде мелкокристаллического порошка. Нижний предел концентрации компонентов определяется снижением пластической прочности состава. Верхний предел концентрации для глины и асбеста определяется ухудшением прокачиваемости состава, а для МИН-1 - пределом насыщения раствора, выше которого в жидкости растворения образуется осадок солей. При совместном применении минерализатор МИН-1 и асбест, проявляя синергетический эффект, значительно повышают пластическую прочность образующегося тампона. 1 табл.

Оптимальное содержание гпины уста-20 тампона, он дополнительно содержит

асбест, а в качестве электролита - минерализатор МЛН-1 при следующем соотношении компонентов, мае.:

Глина42,0-42,6

25 Минерализатор

МИН-119,0-20,3

Асбест0,8-1,1

ВодаОстальное

навливается 42,0-42,6 мае.7, так как при уменьшении данной концентрации пластическая прочность снижается почти в 2 раза, а при избыточном количестве - ухудшается прокачиваемость состава.

Данный состав для изоляции зон поглощения имеет хорошие тлмпоннруюОсадок сотой в i. p.u TBfpeHHR

2942,620|30,736,41,5419507,5

3042,621,00,835,61,5519528,9 Осадок силен в

3142,720,30,836,21,5519537,6 жилкост яятЕаре.

3243,020,31,035,71,571545/,8

8

Продолжение таблицы