Вязкоупругий тампонажный раствор Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относитесй к строите ству скважин любого назначения и может быть использовано при креплении скважин и других технологически операциях, требующих временного разобщения и изоляции пластов. Известен тампонажный состав,применение которого позволяет в дальнейшем извлекать обсадные трубы из скважины. Основной частью состава являются масла, содержащие окислы и гидроокислы щелочно-земальных металлов, образующие гель. С помощью возвратно-поступательного движения обсаднойтрубы, слой геля, соприкасающийся с ней, разжижается и обсадная труба поднимается из скважины 1 J. Недостатком состава является необходимость возвратно-поступательно го движения обсадной трубы для разрушения адгезионных связей геля с металлом. Эта операция может оказат ся невыполнимой в случае подъема нескольких десятков обсадных труб, составляющих колонну. Кроме того, гель неустойчив к механическим воздействиям, поэтому любое случайное колебание колонны, например, в процессе дальнейшего углубления скважины приведет к разрушению структуры Геля, его разжижению, что исключает надежность герметизации затрубного пространства и разобщения пластов в скважине. Наиболее близким к предлагаемому является вязкоуПругий разделитель, приготавливаемый из 0,5%-ного раствора полиакриламида (ПАЛ), 25%-ного- раствора смолы ГР (гексарезорциновой смолы) и технического ({юрмалина. Гелеобразующими веществами в составе является полиакриламид и формалин. ГР применяется в качестве стабилизатора 2. При использовании 0,5 -ного раствора полиакриламида получается очень непрочный гель с незначительной адгезией к поверхности колонны, а данный стабилизатор -. гексарезорцйновая смола - удлиняет синерезис (саморазрушение) геля на срок более 6 месяцев, что неприемлемо для обеспечения извлечения обсадной колонны.

изобретения - повышение прочности и адгезионных свойств геля с одновременным уменьшением срока синерезиса.

Указанная цель достигается тем, что в качестве стабилизатора он содержит раствор карбоксиметилцеллюгюзы..( КМЦ-600 J, а в качестве раствора полиакриламида - его раствор при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: ,

2%-ный раствор ПАА «9,3-97,3

Технический формалин1,2-2,7

5%-ный раствор

кмц-600,,5

Вязкоупругий тампонажный раствор (ВУТР) приготавливается из 2 -ного раствора полиакриламида, так как использование раствора ПАА, имеющего концентрацию менее 2%, ведет к обра рванию малоэластичного непрочного геля с невысокой адгезией к поверхности колонны.

Увеличение концентрации ПАА более 2% ведет к значительному повышению вязкости системы, что делает невозможным закачку пригЬтовленного геля в скважину.

Полученные составы ВУТРа в зависимости от количества взятых компонентов имеют необходимое время загустевания и синерезиса (см. таблицу) .

Регулирование времени начала синерезиса достигается, в основном, изменением количества стабилизатора КМЦ-бОО. Чем больше содержание КМЦ-600 в растворе, тем медленнее процесс загустевания и длительнее сроки саморазрушения системы - синерезиса .

Формаэтин выполняет функцию отвердите/гя полиакриламида.

Регулирование сроков отвердевания и синерезиса изменением количества формалина считается нецелесообразным, так как гель, полученный отверждением ПАА формалином без дрбавок КМЦ-бОО, очень хрупок, неэластичен, имеет малую величину адгезии

С металлом. Введение в раствор КМЦ-бОО придает гелю эластичность и адгезионные свойства и одновременно регулирует сроки синерезиса. Время начала синерезиса данного состава может составлять от суток до 6 мес.

Плотность предлагаемого ВУТРа составляет 1,10-1,18 г/см Глиниста порода в этих составах не набухает. Величина адгезии к стали составляет АО-60 г/см.

Предлагаемый ВУТР может быть применен для крепления скважин при временном спуске кондукторов, технических и специальных обсадных колонн, когда спуск последующей колонны или производство дальнейших работ в скважине делает B03Momf;)yM и экономически целесообразным их извлечение на поверхность.

Способ приготовления ВУТРа прост не требует специального оборудования и заключается в смешивании в определенной пропорции растворов полиакриламида, КМЦ-600 и технического формалина.

После спуска обсадной колонны в скважину в колонну подается приготовленный на поверхности вязкоупругий тампонирующий раствор, а затем закачивается продавочная жидкость.

Образуется высокопрочный гель с хорошей адгезией к металлу и порода Все это образует единую крепь с достаточной герметизацией и ее высокой устойчивостью к осевой и радиалной деформациям колонны. По истечении срока работы крепи, соответствующего заданному времени начала синерезиса, в процессе которого разрушаются адгезионные связи между ВУТРом и металлом, колонна легко Ьоднимается на поверхность.

Снижение металлоемкости скважин и многократное использование обсадных труб позволяет иметь большой экономический эффект так например, только в объединении Куйбышевнефть представляется целесообразным извлечение обсадных колонн из структурнопоисковых скважин малого диаметра в количестве 900-1200 т в год. Технологически необходимый срок пребывания обсадных колонн в этих скважинах составляет 2-4 недели. Реальная сумма экономии составит 150 тыс рублей в год.

Формула изобретения Вязкоупругий тампонажный раствор, содержащий раствор полиакриламида (ПАА), техниче.ский формалин и ста- . билизатор, отличающийся тем, ЧТО , с целью повышения прочности и адгезионных свойств геля с одновременным уменьшением срока синерезиса, в качестве стабилизатора он содержит раствор карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ-бОО), а в качестве раствора полиакриламида - 2%-ный его раствор при следующем соотношении ингредиентов, весДч2%-ный раствор ПААiS,3-97,3

Технический формалин1,2-2,7 , раствор КМЦ-600 1,,5

. ..

V

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии № 7-37321, кл. Е 21 В, 1972.

2.Булатов А.И. и др. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин, М., Недра, 1977, с. 81 (прототип) .