БЕЗГЛИНИСТАЯ ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ Советский патент 1995 года по МПК C09K7/04 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении ремонтно-восстановительных работ в газовых и газоконденсатных скважинах, вторичного вскрытия продуктивного пласта и спуске подземного оборудования.

Целью изобретения является снижение фильтрации при сохранении технологических свойств.

Указанная цель достигается тем, что известный состав, содержащий хлористый кальция, загуститель и воду, дополнительно содержит мочевину, а в качестве загустителя лигносульфонат при следующем соотношении ингредиентов, мас. Хлористый кальций 12-23 Лигносульфонат 16-20 Мочевина 12-23 Вода Остальное
К лигносульфонатам относится сульфитно-спиртовая барда (ССБ), сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ), конденсированная сульфитно-спиртовая барда (КССБ) и др. которые проявляют аналогичные действия в заявленном составе.

В качестве утяжелителя выбран безводный хлористый кальций (ГОСТ 4460-77).

Мочевина соответствует ГОСТу 6691-77.

При растворении хлористого кальция в водных растворах лигносульфонатов происходит связывание воды в гидратные оболочки ионов Са⁺⁺ и Cl^-. Лигносульфонаты имеют небольшую степень гидратации, свойственную нитеобразным молекулярным соединениям, а в высококонцентрированных солевых системах вода из гидратных оболочек лигносульфонатов переходит в гидратные оболочки ионов. Дегидратация лигносульфонатов приводит к постепенному (через коллоидную фазу) выпадению лигносульфонатов в осадок. При добавлении в раствор мочевины разрушается структура воды и тем самым смещается равновесие между свободной и связанной в гидратной оболочке ионов водой. Это приводит к образованию менее прочной гидратной оболочки ионов, и, кроме того, молекулы мочевины внедряются в гидратную оболочку ионов, повышают активность воды, замещая ее в гидратной оболочке ионов и образуя комплексные соединения. Мочевина образует также комплексы с активными группами лигносульфонатов, тем самым повышая их гидрофильность. Все это приводит к тому, что гидратная оболочка лигносульфонатов практически не разрушается и в высокоминерализованных системах повышается растворимость лигносульфонатов, что позволяет получить безглинистые жидкости с повышенной плотностью. Молекулы мочевины, разрушая структуру воды, образуют новые водородные связи с водой и создают прочную структуру раствора, включая лигносульфонаты и ионы электролитов. В результате вся вода находится в связанном состоянии и фильтрация практически отсутствует.

П р и м е р 1. Растворяют 160 г (16 мас.) лигносульфонатов (КССБ) в 600 г (60 мас.) воды и добавляют 120 г (12 мас.) мочевины. Перемешивают до полного растворения мочевины, затем добавляют 120 г (12 мас.) хлористого кальция. Через 24 ч после приготовления раствор имеет характеристики: плотность 1208 кгм/м³, пластическая вязкость 13˙ 10^-3 Па ˙С; статическое напряжение сдвига (СНС) 0; фильтрация 0,5 х 10^-6 м³/1800 с. После двухчасового термостатирования при 95^оС состав имеет характеристики: плотность 1205 кг/м³; пластическая вязкость 12˙ 10^-3 Па˙ С; СНС 0; фильтрация 0,5 ˙ 10^-6 м³/1800 с.

П р и м е р 2. Готовят раствор следующего состава, г/мас. Лигносульфонат (ССБ) 180-18 Мочевина 190-19 Хлористый кальций 170-17 Вода 460-46.

Через 24 ч раствор имеет характеристики: плотность 1306 кг/м³, пластическая вязкость 18˙ 10^-3 Па˙ С; СНС 0; фильтрация 0. Характеристики после термостатирования; плотность 1307 кг/м³; пластическая вязкость 21˙ 10^-3 Пa˙ С; СНС 0; фильтрация 0.

П р и м е р 3. Готовят раствор следующего состава, г/мас. Лигносульфонат (СДБ) 200-20 Мочевина 230-23 Хлористый кальций 230-23 Вода 340-34
Через 24 ч раствор имеет характеристики: плотность 1351 кг/м³, пластическая вязкость 65˙ 10^-3 Па ˙С; СНС 0; фильтрация 0. Характеристики после термостатирования; плотность 1352 кг/м³; пластическая вязкость 72 ˙ 10^-3 Па˙ С; СНС 0; фильтрация 0.

Для удобства данные по примерам сведены в таблицу.

Применение указанной рецептуры позволяет получить состав с легко регулируемой пластической вязкостью и минимальной фильтрацией (при достаточно высокой плотности), которые сохраняются после термостатирования. Использование предлагаемого состава позволит уменьшить время освоения скважины после проведения ремонтно-восстановительных работ, а также время выхода скважины на режим после освоения.

Использование: бурение, крепление и проведение ремонтно-восстановительных работ в нефтяных и газовых скважинах. Сущность: жидкость для проведения ремонтно-восстановительных работ содержит , мас.%: хлорид кальция 12 - 23; лигносульфонат 16 - 20; мочевина 12 - 23; вода - остальное. Данная жидкость имеет низкие значения показателя фильтрации при одновременном содержании стабильности технологических параметров. 1 табл.

БЕЗГЛИНИСТАЯ ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ, содержащая хлористый кальций, загуститель и воду, отличающаяся тем, что, с целью снижения фильтрации при сохранении технологических свойств, она дополнительно содержит мочевину, а в качестве загустителя лигносульфонат при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Хлористый кальций 12 23
Лигносульфонат 16 20
Мочевина 12 23
Вода Остальное