Способ ликвидации аварии Советский патент 1992 года по МПК E21B31/16 

-s

Ё

Изобретение относится к нефтегазодобыче, в частности к ликвидации аварий, возникших в связи С поломкой труб и инструмента и попаданием на забой значительных количеств металла. Способ предполагает ус- тановку кислотной ванны, содержащей в ка-. честве активной среды царскую водку смесь азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 с добавками нитрита натрия и моноэтанола- мина (0,05 - 13 к 100 мас.ч.). Эти добавки Значительно увеличивают активность кислотной смеси и сокращают время ликвидации аварии и восстановления скважины.1 ил. 2 табл.

Изобретение относится к области бурения и может быть использовано при разрушении различных предметов в скважине.

Известен способ ликвидации аварий и прихватов труб посредством механического разрушения металла, который требует использования специального инструмента, например, штыревых долот, забойных или башмачных фрезеров.

Известен также способ ликвидации аварий с бурильной колонной из алюминиевых сплавов в скважине, включающий разбури- вание верхней части аварийной колонны и захват ее ловильным инструментом с последующим подъемом, при этом перед разбу- риванием производят изоляцию части колонны труб, расположенной ниже зоны аварии, и в зоне аварии устанавливают кислотную ванну.

Недостатком известного способа является его высокая трудоемкость. Это связано

с тем, что устанавливаемая кислотная ванна, по своему объему, содержащая соляную или грязевую кислоту (смесь соляной ,и плавиковой кислот), лишь снижает прочность трубы; но полностью ее не растворяет, не разрушает. Поэтому для завершения аварийных работ требуется использование высоко трудоемких операций разбуривания и подъема аварийной части трубы.

Цель изобретения - снижение трудоемкости работ за счет ускорения и полного разрушения металла.

Способ ликвидации аварии включает установку кислотной ванны в зоне аварии, в которую дополнительно вводят смесь нитрита натрия и моноэТаМЭлами а в соотношении 1,1 : 1, в количестве от 0,65 до 13 мас.ч. к 100 мас.ч. кислоты, при этом в качестве кислоты используют царскую водку - смесь азотной и соляной кислот в соотношении 1 :3 соответственно.

VJ

00

ю ю

ч|

со

Использовались реагенты, соответствовавшие требованиям стандартов: нитрия натрия ТУ 38-10274-79, раствор, содержание основного вещества 280 г/л; моноэта- ноламин ТУ 6-02-915-79, сорт I, содержание основного вещества не менее 9 8%Эти два компонента в присутствии кислот реагируют с выделением газа - азота, который значительно ускоряет процесс растворения металла в кислотах.

Предлагаемый способ был использован там, где ликвидировать аварию, вызванную поломкой долота, механическим способом с использованием фрезы и ловильного инструмента не удалось, Скважина была ликвидирована. На забое оказались куски металла, выловить или разбить которые не удалось. Спуском контейнера из корпуса турбобура произвели забойную заливку азотной кислоты, соляной кислоты, раствр- ра нитрита натрия и моноэтаноламина. Образовавшуюся газонасыщенную царскую водку выдержали на забое скважины при осуществлении полной герметизации и отсутствии циркуляции.

Затем скважину разгерметизировали, образовавшуюся реакционную смесь нейтрализовали добавкой каустической соды до рН 8 - 9. После этого на прием циркуляционного насоса подали полимерный раствор, возобновили циркуляцию, на забой пустили буровой инструмент и начали новое долбление. Подачей полимерного раствора отрегулировали плотность бурового раствора 1,03 - 1,25 г/см3, вязкость от 7 до 50 МПа с, водоотдачу не более 7 см3/30 мин.

Необходимое количество кислот (в зависимости от содержания основного вещества в товарном продукте) составило 1,25 мас.части для азотной и 6,75 мас.ч. для соляной кислоты по отношению к 1 мас.части стали. В табл.1 приведен расчет необходимого количества дли нарушения 50 кг стали, которое дает возможность определить потребность в кислотах для разрушения любого количества металла.

П р и м е р 1. Скважина была ликвидирована из-за невозможности устранить аварию, вызванную поломкой долота диаметром 215,9 мм. На забое 3000 м оказались куски металла общей массой 37 - 50 кг. Для растворения такого количества металла потребовалось 42,5 л азотной кислоты и 1005л соляной кислоты, растворение дли- лось 6,6 суток (156 час). На соседней сква- жине этой же площади с такими же первоначальными условиями в смесь кислот добавили 0,293 м3 раствора нитрита натрия (6,9 ч) и 0,0722 м3 (72,2 л, 6,1 ч) МЭА. Скважину закрыли герметично и выдержали без циркуляции в течение 2,5 сут. Когда скважину открыли, оказалось, что металл на забое растворился полностью. Таким образом, до5 бавкой 13% смеси нитрита натрия и моноэтаноламина было сэкономлено 3,5 сут. Далее смесь на забое нейтрализовали каустической содой до рН 8 - 9, добавили полимерный раствор, возобновили циркуля0 цию. На забой спустили буровой инструмент, продолжили бурение.

П р и м е р 2. Для ликвидации аварии, вызванной поломкой долота, в результате чего на забое было остановлено около 50 кг

5 металла и скважина была лихвидирована, спуском контейнера из корпуса турбобура произвели забойную заливку 42,5 л азотной кислоты, 1005 л соляной кислоты, 145,5 л нитрита натрия (3,5 ч) и 36,1 л (3,0 ч) моно0 этаноламина, скважину загерметизировали и выдерживали 4,5 сут. Затем открыли, нейтрализовали, добавили полимерный раствор, возобновили циркуляцию, спустили на забой долото, продолжили бурение.

5 П р и м е р 3. Для растворения 50 кг металла на забое скважины (2870 м) в течение 6,5 сут потребовалось 42,5 л азотной и 10005 л соляной кислоты. При добавке 0,35 ч (29,3 л) нитрита натрия и 0.30 ч (7,2 л)

0 моноэтаноламина скорость растворения увеличилась и срок растворения сократился до 6,0 сут. Далее скважину разгерметизировали, смесь на забое нейтрализовали каустической содой, добавили циркуляцию,

5 спустили долото на забой, продолжили бурение.

Были исследованы скорости растворения стали без добавок и с добавкой различных количеств нитрита натрия и моноэтанолами0 на. Результаты исследований приведены в табл.2 и на чертеже. Приведенные данные свидетельствуют о том, что:

сталь растворяется в кислотах: медленнее в азотной, несколько быстрее в соляной

5 (кривые 1 и 2). В смеси их, царской водке, полное растворение металла происходит в течение 6,5 сут (кривая 3);

при добавлении к царской водке смеси нитрита натрия и моноэтаноламина рас0 творение стали ускоряется. Минимальным количеством, ускоряющим растворение, является 0,65 ч. на 100 ч. смеси кислот. Максимальное количество составляет 13 ч. на 100 ч. смеси кислот, при этом время растворе5 ния металла сокращается до 2,5 сут.: этот промежуток времени весьма удобен для подготовки скважины к возобновлению буровых работ и во всех производственных инструкциях на подготовительно-заключительные работы отводится 2-3 суток. Таким

образом, диапазон концентраций добавки нитрита натрия и моноэтаноламина 0.65 - 13 мас.ч. на 100 ч. смеси кислот является необходимым и достаточным для снижения трудоемкости аварийных работ с целью восстановления скважин;

буровой раствор, полученный после за- щелачивания реакционной смеси и введения в нее полимерного раствора, обладает хорошими вязкостными свойствами ((табл.2, гр. 10), а также низкой коррозионной активностью (графа 11).

Составы и свойства испытанных снесеП

0

Формула изобретения Способ ликвидации аварии, включающий установку кислотной ванны в зоне аварии, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ за счет ускорения и полного разрушения металла, дополнительно вводят в смесь нитрата натрия и моноэтаноламина в соотношении 1,1 : 1,0 в количестве 0,05-13 мас.ч. к ЮОмаач. кислоты, при этом в качестве кислоты используют цар- сХую водку - смесь азотной и соляной кислот в соотношении 1 : 3 соответственно.

Таблица 1

Таблица 2

V1

I

8

S 9

eneeciyC Hnhadoaj,csd qo-oodoHQ

Составитель Техред М.Моргентал

8

Корректор М.Шароши