Буферная жидкость Советский патент 1980 года по МПК E21B33/138 

1

Изобретение относится к производству утяжеленных буферных жидкостей, в частности для применения при цементировании нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано в нефте- 5 таровой промышленности, геологии и горном деле..

Известны утяжеленные буферные жидкости для цементирования нефтяных и газовых скважин на основе водных со- 10 лей KaCl и СаС, которые позволяют получить утяжеленные буферные жидкости с максимальными плотностями, соответственно до 1,2 и 1,4 г/см tH.

Эти утяжеленные буферные жидкости ускоряют сроки охватывания (загустевания) цементных растворов, что очень затрудняет их практическое применение.

Наиболее близкой из известных 20 ранее по технической сущности является утяжеленная буферная жидкость на основе водного раствора гипана структурирукнцей фазы с добавкой утя-. желителя (барита) до плотности 1,7- 25 2,4 г/см, содержащая следующие компоненты: 4-8 масс,ч. 10%-ного раствора гидролизованного по.пиакрилакрила (гипана) и 1-4 масс.ч. воды на 10-20 масс.ч. барита 12. зо

Однако данная утяжеленная буферная жидкость имеет существенные недостатки, сильно затрудняющие ее практическое применение при смешении с буровым и цементным раствором, вызывает их ,сильное загустевание и превращает в непрокачиваемуго массу; обладает низкой агрегативной устойчивостью и большой водоотдачей.

Цель изобретения - создание утяжеленной буферной жидкости, обладающей хорошей совместимостью с цементным и буровым растворами, высокой агрегативной устойчивостью и малой водоотдачей.

15

Поставленная цель достигается тем, что в качестве структурирующей фазы используют смесь следующих ингредиентов при их соотнсядении, вес.%:

0,51-0,56

Сернокислый алюминий 0,34-0,37

Серная кис.лота

Товарное жидкое

3,36-3,76

с текло

Карбоксиметил0,28-0,42

целлюлоза 0,28-0,42

Окзил

1-80

Утяжелитель

Остальное до

Вода 100

При практическом применении наиолее удобно пользоваться следуюими соотношениями ингредиентов: 4-37% 1,5%-ного водного раствора ернокислого алюг-дания; 34-37% 1%-ноо водного раствора серной кислоты; 16-18% 20-22%-ного товарного жидкого стекла; 4-6% 7%-ного водного раствора карбоксиметилцеллюлозы, 1,121,16% 25%-ного окзила (по объему), утяжелитель (барит, гематит, цемент) до необходимой плотности, остальноевода .

Составы приготовленных буферных жидкостей приведены в табл. 1.

Данные совместимости буферной жидкости с тампонажным раствором приведены э табл. 2.

Данные совместимости.буферной жидкости с буровым раствором приведены в табл. 3,

Данные водоотдачи и агрегативной устойчивости буферной жидкости приведены в табл. 4.

Для выбора оптимального состава ГОТОВЯ три жидкости. Свойства наиболее рациональных составов буферной жидкости приведены в табл, 5.

Основные технологические свойства смесей цементный раствор - буферная жидкость приведены в табл. 6.

Технология цементирования с применением предлагаемой утяжеленной буферной жидкости не меняется по срав нению с известными.

Использование предлагаемой утяжеленной буферной жидкости обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: при смешении с цементным и буровым растворами не вызывает загущения, а разжижает их; при смещении с цементным раствором не ускоряет срока схватывания (загустевания) последнего; обладает агрегативной устойчивостью и малой водоЛгдачеД.

Все эти преимущества позволяют значительно повысить качество цементировочных работ и уменьшить количество осложнений (газоводопроявления после .цементирования, оставление цементного раствора в обсадной колонне и т. д.), на устранение которых затрачиваются значительные материальные средства.

Таблица

Образец 1

66,5 33,5

Образец

Буровой раствор плотностью2,03 г/см

Образец

0,51 0,34

3,36

0,28 0,28

65,23

30

Образец № 5

0,56 0,37

03,78

0,42 0,42

64,45

30

Образец № 6

Сернокислый алю1,0 65 миний

Продолжение табл.1

Продолжение табл.1

1Л VO

о со

о р о

г-( D Г- ГО ГО (N

о о

1Л VO

о

.о г

О ГМ

о

1Л 1Л

О Г1

Г-чо

1Л

о.

о оо гм

о

г-

m

о п г

о п

1Л

о

(N

ГМ

CN)

1Л О О 1Л ту гН tN (N СМ

о

о

п

О;

1Л СП

о

о о о о

о оо о о о о го го п го

о о о о о о о о

1Л Ю 1Г 1Л

1Я CTi

о

о

о

N

о .н

о

tN

гН ГМ

1Л (N

«г

(N CN

П

см (N

о п

о п

1Л

о

о

оо

1Л

о го

п

п

го

го

ч

1Л

1Я

ю г

о

о

ю

о

о

1Л

ел

о

г

CTi

1Л

CTl

о

гФормула изобретения

Буферная жидкость, содержащая в качестве основы структурирующую фаТаблица4

зу, утяжелитель и воду, о-т л и чающаяся тем, что, с целью увеличения агрегативной устойчивос65 гн и снижения водоотдачи при хоро1173095|шей совместимости с буровым и тампонажным растворами, .в качестве структурирующей фазы жидкость содержит сернокислый алюминий, серную кислоту, жидкое стекло, карбоксиметилцеллюлоэу и окзил, при следующем соотисядении компонентов, вес.%: Сернокислый алюминий 0,51-0,56 Серная кислота 0,34-0,37 Жидкое стекло 3,36-3,78 Карбоксиметилцеллюлоза, 0,28-0,42 |0 Окзил0,28-0,42 Утяжелитель 1-80 Вода Остальное до Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Инструкция по креплению нефтяных и газовых скважин. М., ВНИИОЭНГ, 1975, с. 99-100. 2.Инструкция по креплению нефтяных и газовых скважин. М., ВНИИОЭНГ, 1975, с. 101-102.