Термосолестойкая буферная жидкость Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

(54) ТЕРМОСО ЕСТОЙКАЯ БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ

1

Изобретение относится к креплению скважин.

Иавестна термосолестойкая буферная жидкость, содержащая 3-5% водного раствора модифицированного крахмала, 0,15-0,20% окзила и 0,5% (от объема жидкости) реагента Л-6 ij .

Недостатком указанной буферной жидкости является то, что в ее состав входит модифицированный крахмал - представляющий собой дорогой, дефицитный материал, что исключает возможность серийного производства такой буферной жидкости.

Известна также солестойкая буферная жидкость, содержащая лигнин, карбоксиметилцеллюлозу, кальцинированную соду, воду, утяжелитель и азотнокислый хром 2 .

Недостатком данной буферной жидкости является ее недостаточная термостабильность, так как при температурах выше происходит деструкция лигнина, что сопровождается значительным сокращением времени загустевания тампонажных растворов при контакте их с буферной жидкостью.

Цель изобретения - повыщение термостабильности буферной жидкости до 150°С.

Цель достигается тем, что буферная жидкость, содержащая лигнин, кальцинированную соду, утяжелитель

10 и воду, дополнительно содержит водорастворимую соль алюминия или железа, при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Лигнин4,8-12,4

IS

Соль кальцинирования0,50-1,35 Водорастворимая соль алюминия

шт железа 0,94-2,50

20 Утяжелитель 50,5-81,3

ВодаОстальное

Буферную жидкость готовят путем

растворения в воде исходных коьтослучае необходимости нентов и в утяжелена до требуемой может быть плотности. Введение в состав буферной жидкости солей алюминия или железа предотвращает деструкцию лигнина, что исключает образование непрокачиваемых смесей, образованных буферной жидкостью с буровым и тампо нажными растворами в скважинах с температурой до 50®С. В табл, 1 и 2 приведены данные, характеризующие седиментационную устойчивость (Р) и реологические параметры буферной жидкости (t , содержащей в качестве ингибитора деструкции лигнина соль алюминия и соль железа соответственно. Из данных табл. 1 и 2 следует, что буферная /кидкость, содержащая ингибитор, обладает значительной седиментационной устойчивостью при пониженных значениях реологических параметров, что позволяет проводить процесс вытеснения в турбулентном реясиме при низких скоростях. Кроме того, определяют влияние буферной жидкости на время загустевания тампонажных растворов, обрабо танных различными замедлителями сроков схватьшЗния, Влияние буферно жидкости на время загустевания тампонажных растворов определяют с помощью консистометра КЦ-3 при различ ных условиях: t , р 600 ат ингибитор деструкции - соль алюминия (табл. 3)} t , р 600 а ингибитор деструкции - соль алюминия (табл. 4), t 150° С, р 600 а ингибитор деструкции - соль железа (таб.п. 5) . Из данных табл. 3-5 следует, что буферная жидкость не образует смесей, загустевающих раньше исходного тампонажного раствора. В табл. 6 пр веден процентный состав компонентов необходимых для получения буферной жидкости разной плотности. Для выявления возможной коагуляции смесей, образованных буферной жидкостью с бу1эовыми растворами, iопределяют вязкость и динамическ iнапряжение сдвига 1 исходных бурового раствора и буферн&й жидкости и их смесей, взятых в различных соотношениях. Для исследования готовят 10%-ный бентонитовый раствор, вводя в него различные соли до общей ми24нерализации 300 г/л и с помощью вискозиметра ВСН-3 определяют его реологические параметры при различных условиях; t 23°С, ингибитор деструкции - соль алюминия (табл. 7 и 8); t 80®С, ингибитор деструкции - соль железа (табл. 9); t 80°С, ингибитор деструкции - соль алюминия (табл. 10). Результаты исследования буферной жидкости показали, что она не образует высоковязких смесей как с буровыми, так и с тампонажными растворами, обработанных разными реагентами и не уменьщает времени загустевания последних. Пример 1. Готовят буферную жидкость, содержащую, %: 12,4 лигни-. на, 33,25 воды, 1,35 щелочи, 2,50 ингибитора деструкции и 50,5 утяжелителя. При тщательном перемешивании указанных компонентов nony iaeTся однородная жидкость с параметрами:Плотность, г/см 1,3 Условная вязкость Т, с 22 Пластическая вязкость, сПз 20 Динамическое напряжение сдвига, дн/см 68 Седиментационная .устойчивость, г/см 0,02 язкость смесей, образованных буферой жидкостью и минерализованным аствором, не превышает вязкости аствора. Пример 2. Готовят буферную идкость, содержащую, %: 8,95 лигина, 0,93 щелочи, 1,27 ингибитора еструкции, 65,12 утяжелителя- и 3,75 воды. Приготовленная буферная жидкость меет cлe yющиe параметры: Плотность, г/см Условная вязкость , с Пластическая вязкость, сПз Динамическое напряжение сдвига, дн/см Седкментационнаяустойчивость, г/см 5. 90722 Буферная жидкость не сокращает времени загустевания цементных растворов при 150°С и не образует смесей, вязкость которых больше вязкости исходных растворов,5 Пример 3, Готовят буферную жидкость, содержащую, %: 4,8 лигнина, 0,5 щелочи, 0,94 ингибитора деструкции, 81,25 утяжелителя и 12,51 воды. Приготовленная буферная жид- tO кость имеет плотность 1,9 г/см° и обладает следующими реологическими параметрами:

Условная вязкость, с Пластическая вязкость, сПз Динамическое напряжение сдвига, дн/см Седиментационная устойчивость г/см Буферная жидкость не вызывает сокращения времени загустевания тампонажных растворов и не образует вязких смесей с высокоминерализованными буровыми растворами. Таким образом, применение термосолестойкой буферной жидкости позволяет повысить качество цементирования затрубного пространства, исключить опасность осложнений при цементировании скважин в интервале температур до 150°С и Дает значительный экономический э(1)фект, так как сократит затраты времени на подбор рецептур буферной жидкости перед каждым

УШЦ - 200

0,3% сев

0,3% В/Ц 0,34

ШПЦС-200 0,3% ССБ

,.

1;

0,3% x,jbr, В/Ц 0,42

ts

20

Таблица

Густая

3 ч паста

Густая

2 ч паста 2 цементированием и предотвратит потери буровых и тампонажных растворов из-за их смещения. Таблица 1 t, сПз

907222

8

Продолжение табл. 3

0,37о ССБ 0,3% Ki CrftO-f В/Ц 0,34

ШПЦС-200 0,30% ССБ 0,3% КлСглО, В/Ц 0,42

УШЦ-200

0,30% ССБ

0,3% КорГг О.В/Ц 0,34

ШПЦС-200 0,3% ССБ 0,3% K(. В/Ц 0,42 Ингибитор дест2,501,74 рукции 50,565,12 Утяжелитель Остальное Остальное Вода

t . сПз

ij

fi:;, дн/смГустая паста

3 ч

Густая паста

2 ч

1 ч45 мин

Густая

I ч30 мин наста Жидкая

3 ч30 мин

3 ч20 мин паста

Жидкая

1 ч 30 мин ,

1ч 20 мин паста И идкая 3 ч

2ч 25 мин наста

Таблица 6

Таблица 7

10 10 10

15 45 90 135 150 1,270,94 74,5881,3 Остальное Остальное

Формула изобретения .Термосолестойкая буферная жидкость, содержащая лигнин, кальцинированную соду, утяжелитель и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостабильности буферной жидкости до , она допштнительно содержит водораствори:.tv4) соль алюминия или железа при

Таблица 10

следующем соотношении 8ес.%:

. -v

Лигнин

.Сода кальцинированнаяВодорастворимая соль алюминия или железа

13-90722214

Утяжелитель 50,5-81,3 ровочным весом и пониженной водоотводаОстальное .дачей .-Материалы (Tl республиканско Источники информации, 1974. принятые во внимание при экспертизе 5 2. Авторское свидетельство СССР

конференции. Киев, Наукова думка.