Буферная жидкость Советский патент 1979 года по МПК E21B33/138 

Весовая концентрация сухой бентонитовой глины в предложенном составе по отношению к весу исходного раствора ПАА должна быть в пределах 10-15%. Уменьшение нижнего предела концентрации глины приводит к недонасыщению глиной надмолекулярных образований ПАА в водном растворе, что приводит к увеличению адгезии, уменьшению упругости и механической прочности. .Увеличение верхней границы концентрации глины свыше 15% приводит к избытку частпц глины, а следоватслы о, и к уменьшению упругости и прочности па механическое разрушение.

Пример 1. Буферная жидкость получена на основе водного раствора полиакр11ламида (ПАА) 0,5-1% (85-80 вес. %) и 10-15 вес. % сухой бентонитовой глины.

Буферную жидкость получают путем введения в водный раствор ПАА сухой бентонитовой глины, при перемешивании которых получается взко-упругая масса.

Для определения оптимального количества глины в вязко-упругом составе опыты проводились на трубчатой установке (диаметром 15 мм) с различными местными сопротивлениями (двухкратным сужением диаметра трубки диафрагмой п гладким переходом, поворотом трубки на 90°) в следующей последовательности. Установку заполняют водой (или глинистым раствором уд. вес 1,21 гс/см).

Далее один конец установки с помошью резиновой трубки соединяют с вспомогательным патрубком, который предварительно заправлен испытуемым вязко-упругим разделителем в количестве десяти диаметров трубки. Через другой конец вспомогательного патрубка подают воду под давлением, т. е. осуществляют обычное вытеснение из установки жидкости.

Вытеснение продолжается до появления на другом конце установки вязко-упругого разделителя или вытесняющей жидкости (в случае отсутствия надлежащей герметичности, вытесняющая жидкость переходит за состав, т. е. входит в вытесняющую жндкость). По объемам первоначальной заправки УО и вытесненной жидкости V опреV

деляют процент вытеснения тг 100%. Результаты опытов приведены в таблице.

При использовании водного раствора ПАА качество вытеснения наихудшее. Это связано е быстрым перемешиванием раствора ПАА с вытесняющей и вытесняемой жидкостями, а также размазыванием его на стенках трубы. Это случай соответствует применепию при цементировании обсадны.х колонн в качестве буферной жидкости водных растворов ПАА.

По мере увеличения добавки глины применение вязко-упругого разделителя способствует повышению качества вытеснения. Наилучшей вытесняющей способностью обладают составы, содержащие 10-15% сухой бентонитовой глипы. Это связано с достижением в составе наибольших значений начального модуля упругости, предельной величины касательных напряжений и первой разпости нормальных напряжений, благодаря которым вязко-упругий состав прижимается к стенкам канала и достигается, таким образом, герметичное разделение жидкостей.

Для получения 1 м предлагаемого состава необходимо сначала приготовить водный раствор ПАА. Для этого следует 112,5 кгс 8%-ного товарного гелеобразного ПАА растворить в 787,5 л воды. Затем в полученный 1%-ный раствор ПАА добавить 100 кгс бентонитовой глины и перемешивать в течение 0,5-1 ч. Аналогичным образом получают предлагаемый состав по максимуму содержания бентонитовой глины. В этом

случае растворяют 106,25 кгс товарного геля ПАА в 743,75 л воды и в полученный 1%-ный водный растворПАА добавляют 150 кгс бентонитовой глины. Для приготовлепия состава при оптимальных соотношениях компонентов необходимо 109,375 кг товарного 8%-ного геля ПАА растворить в 765,625 л воды, затем в полученный 1%-ный водный раствор добавить 125 кгс бентонитовой глины.

Полученный таким образом состав после приготовления характеризуется вязко-упругими свойствами (начальным модулем упругости, максимальным касательным напряжением, разностью нормальных напряжений), вследствие чего приобретает форму канала, по которому движется, и обеспечивает высокую герметичность.

В случаях применения буферной жидкости в условиях отрицательных температур, необходимо добавлять в нее поваренную соль или этиленгликоль.

Для обеспечения разделения потоков глинистого и цементного растворов, улучшения контакта цементного камня с породой и полного заполнения кольцевого пространства цементным раствором, буферная жидкость, приготовленная в мернике цементировочного агрегата в количестве 1- 2 м-, закачивается в скважину перед началом существующей технологии цементирования, без каких-либо изменений последней.

При последовательной перекачке различных жидкостей по одному трубопроводу буферная жидкость в необходимом объеме закачивается в трубопровод, в контакт между жидкостями.

6 Формула изобретения

Буферная жидкость для разделения Сурового и тампонажного растворов, соде))жащая в качестве основы водный раствор полиакриламида и добавку, отличающаяся тем, что, с целью повыщення вязко-упругих свойств жидкости при одновременном снижении сроков ее .приготовления, в качестве добавки раствор содержит бентонитовую глину при следующем соотнощенни ингредиентов, вес. %:

0,5-1,0%-ный водный раствор поо1иакриламида 85-90. Сухая бентонитовая глина 10-15.

Источники информации, нринятые во внимание при эксиерпие

1.А. И. Булатов н др. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин.

М,. «Недра, 1977, с. 76-81.

2.Авторское свидетельство СССР № 402635, кл. Е 21В 33/13, 1973.