Буферная жидкость Советский патент 1993 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к бу- ферным жидкостям, применяемым в процессе цементирования обсадных колонн. .

Цель изобретения-улучшение разделяющей способности буферной жидкости.

Цель достигается тем. что буферная жидкость на органической основе, содержащая добавку, в качестве органической основы содержит трихлорэтилфосфат (ТХЭФ), а в качестве добавки - кероген при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

ТХЭФ. 70-90

Кероген10-30

ТХЭФ - полный эфир ортофосфорной кислоты и этиленхлоргидрида. Согласно ТУ 6-05-1611-78 он представляет собой гидрофобную прозрачную маслянистую жидкость без механических примесей плотностью при 20°С 1,422-1.427 г/см3, вязкостью 0,043-0.046 , с температурой вспышки не менее 225°С. Эмпирическая формула - молекулярная масса - 285.49.

Кероген представляет сббой гидрофобный тонкомолотый органоминеральный порошок с плотностью около 1,25 г/см . Производится по ТУ 38-10940-75 из горючего сланца..

Для получения буферной жидкости к необходимому объему ТХЭФ добавляют расчетное количество керогена и смесь интенсивно перемешивают в течение 10-15 мин.

Разделяющая способность -- свойство жидкости в статических условиях препятствовать в Течение определенного времени самопроизвольному смешиванию с граничащими с ней растворами и не образовывать при смешении с ними седиментационноустойчивые системы..

Пример. Разделяющая способность буферных жидкостей определялась по методике института КраснодарНИПИнефть. Суть этого метода состоит в оценке изменения плотности определенного объема вытекающего из стеклянной трубки раствора (или смеси растворов) в зависимости от времени нахождения его в покое. Нижняя половина объема стеклянной трубки (400 мл) заполняется раствором с меньшей плотностью, затем устанавливается перегородка.

СО

с:

00

о о

Верхняя часть заполняется более тяжелым раствором (400 мл). С момента устранения перегородки между растворами начинается отсчет времени. Через каждые 5 мин проводят замеры плотности 100 мл вытекающей жидкости из нижележащего крана.

Затем по той же методике производится замер плотностей по схеме: буферная жидкость внизу, цементный раствор сверху.

Результаты опытов приведены в табли- це.

Приведенные в таблице данные подтверждаются актом испытаний. Для сравнения в таблице приводятся данные по

прототипу.

Известно, что наилучший разделяющий эффект достигается в том случае, когда жидкости не смешиваются и разность их плотностей колеблется в пределах 0,4-0,45 г/см . Учитывая, что плотность неутяжелен- ного пресного бурового раствора чаще всего не превышает 1,20 г/см , а цементного раствора - 1,86 г/см3, становится очевидным преимуществом буферной жидкости на основе перед прототипом, так как она не требует дополнительного утяжеления.

Из таблицы,видно, что граничные значения вводимого количества керогена обус

0

5

0 5

0

ловлены технологическими показателями. Так, увеличение содержания керогена выше 30% превращает смесь в труднопрокачиваемую систему. Растекаемость смеси не пре- вышает 16 см по конусу . АзЯИИ. Содержание керогена ниже 10% превраща ет суспензию в седиментационнонеустой- чивую, происходит расслоение смеси. Поэтому наиболее оптимальным содержанием керогена в буферной жидкости является 20%.

Таким образом, оценивая результаты эксперимента, можно заключить, что буферная жидкость обладает лучшей разделяющей способностью по сравнению с прототипом. Ее применение позволит на 10-15% сократить расход цемента, улучшить качество цементирования колонн и разобщение пластов.

Формула изобретения Буферная жидкость на органической основе; содержащая добавку, отличающая- с я тем, что, с целью улучшения разделяющей способности, в качестве органической основы она содержит трихлорэтилфосфат, а в качестве добавки - кероген при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Трихлорэтилфосфат70-90 Кероген . 10-30

Примечание. Плотность бурового раствора

,19 г/см3; плотность.цементного раствора 1,82 г/счэ

Использование: бурение и крепление нефтяных и газовых скважин Сущность: буферная жидкость содержит (мас.%) трихло- рэтилфосфат 70-90; кероген 10-80. Жидкость обладает высокой разделяющей способностью. Ее применение позволяет сократить расход цемента на 10-15 % и улучшить качество цементирования колонн и разобщения пластов.