Тампонажная смесь для изоляции зон поглощения при бурении скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

1

Изобретение относится к нефтедобыванэщей промышленности, а именно к составу тампонажных смесей для изоляции зон поглощения промывочной жидкости при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен тампонажный состав на основе минерального вяжущего-, например, шлака, с добавкой полимера, например гипана, и пирослизневой кислоты в соотношении 1:1 к полимеру 1 J.

Этот состав предназначен для цементирования колонны.

Известен также состав тампонажного раствора, в котором с целью улучшения прокачиваемости раствора и повышения проницаемости в начальный период твердения к вяжущему дoбaвляюt гидрол 0,1-2,0 и пятиводный гидрат сульйита меди 0,205-1,0% от веса вяжущего 21.

Данный тампонажный раствор применим для цементирования колонны и обладает высокой fастекаемостью.

Наиболее близкой к предлагаемой смеси является тампонажная полиакриламидная паста (ПАА) 1.3 для изоляции зон интенсивного поглощения буро вого раствора, содержащая, вес.%:

Цемент 61-61,5

Полиакриламид 0,1

Хлорид кальция 1,5-2,3

ВодаОстальное

Однако известная тампонажная паста характеризуется недостаточной эффективностью при ликвидации зон поглощения в пещеристо-трещииоватых кавернойных и низкогидроразрывных породах, характеризующихся удельной прие15мистостью t)f 30 и более ввиду недостаточной густоты пластической прочности и высокой плотности.

Цель изобретения - повышение эффективности изоляции пещеристо-трещи20новатых кавернозных закарстованных и низкогидроразрывных зон поглощения путем повышения структурно-механических свойств при одновременном сохранении прокачиваемости и снижении плотности смеси. Поставленная цель достигается тем что смесь дополнительно содержит пла милон, а в качестве пастообразователя - гипан при следующем соотношении компонентов, вес,%: Портландцемент тампонажный 58,0-66,2 Полимер гипан 0,-0,65 Пламилон1 ,3-3,5 Хлорид кальция ,5 ВодаОстальное Пример. Для получения тампонажной смеси используют порт,ландцемент тампонажный ГОСТ 1581-63 |гидролизованный полиакрилонитрил ( ги пан ИРТУ-6-01-166-67 с содержанием основного продукта хлорид кальция ГОСТ 4 60-77, белый порошок; пла милом из фенолформальдегидной смолы (ПФФ), сферические частицы (микробал лоны) коричневого цвета, заполненные азотом; вода водопроводная общей жес КОСТИ S-6 МГ-ЭКВ/Л. Вначале в отдельной емкости готовят раствор гипана концентрации 10% Для этого требуется 0,4-0,65% гипана и Ц-6,5% воды.Затем в другой емкости готовят раствор хлорида кальция, для чего 2,3-2,5% последнего растворяют в половине оставшегося ко личества воды. На полученном растворе хлорида кальция затворяют половину цемента 66,2 58,0 . --и - -v с добавкой половины пл милона - - - и получают цементную суспензию на растворе хлорида кальция. Одновременно на оставшейся полови не чистой воды затворяют вторую половину оставшегося цемента 66,2/2 - 58,0/2 с добавкой половины пламилона 1,3/2 - 3,5/2, а также вводом приготовленного раствора гипана 1 10%-ной концентрации и получают цементную суспензию на пресной воде и растворе гипана. В результате смешения двух полученных суспензий получают тампонажную смесь густой консистенции и пониженн.ой плотности с водоцементным содержанием 0,5-0,6. В каждом опыте определяют плотность и структурно-технические свойства образовавшейся тампонажной смеси и сравнивают их со свойствами известной тампонажной пасты, содержащей цемент, полиакриламид, хлорид кальция и воду. Данные об инградиентном составе и свойствах предлагаемой смеси и изчестной пасты приведены в таблице. Как видно из таблицы, предлагаемая тампонажная смесь может обладать пониженной плотностью до 1,35 г/см, в то время как у известной пасты плотность составляет 1,76 г/см ; у предлагаемой смеси по сравнению с известной первоначальная густота выше в 3,6-4,9 раза, пластическая прочность в 7,3-8,1 раза и короче сроки схватывания: начало схватывания в 3,4 раза, конец схватывания в 2,8-2,9раза. В результате того, что тампонажная смесь одновременно обладает облегченной плотностью и повышенными струк- , }гурно-механическими свойствами, созд ется возможность производить качественную изоляцию зон поглощения за Ьдну обработку в пещеристо-трещиноватых и кавернозных закарстованных коллекторах, склонных к легкому расслоению горных пород при перепадах давления до 15 атм и удельной приемистости поглощения q 60-240. При использовании известной пасты в таких условиях качественной изоляции достичь очень трудно, так как высокая плотность пасты при закачке приводит к разрыву легко расслаивающихся горных пород в зонах поглощения , а пониженные значения структурно-механических свойств приводят к размыву пасты в пещеристых коллекторах. Это приводит к многократным обработкам зоны.

ir

fr

СЧ1

I s

LTl

о

Csf

- ( ОmeLALTlOlriO

СЭСЭ

irv-3--3-rf lf -C5vD vO

f rf tf cf

vO

CDо

СЭ1Л Оin О

о о

fr rf

1Л J- -Яp -f

-3- rri

irv

СЭ

го

-

cr.

со ro

cf

vD

чО

vD

in

о CO

CO

en

CTi

CM

(M

ГЛ CM

CM

in

C3 -4vO

Csl 1-

чО чО

чО

мэ

о

о oo

о oo cx} о

СЭоC J

Г-. cv -3- ГГ

CMrir со -

cr

-3CM

СЭ

00 m

CO CM CM

та

K

о о

o

(D

С

чО

vD

in in 1Л vn in in in

го: пз

г-

-3--3--3--3-rnc m

X

ь- о

(U

о in

in

о

in о

СП чО

ш

r-in

.cr

CM

in in

п

чО ГО

чО го

in m

in

in m fir

fo

щ го

ГО CM

m

ш

оо см

in

М«1

А

ч

.-Cvl

CM

см

см

ш

in го

in m

in

ш

in

ш

««

«

.см

см

см

CM

(U S

I п X

in

о

in

СЭ

о чО чО ч

-дчО

а

о о

(U

d О

U5 tin

чО

CTN

сгч

оо ш

00 in

oo

см

см

чО

in

чО

чО Формула изобретения Тампонажная смесь для изоляции зон поглощения при бурении скважи.н, включающая портландцемент тампонажный, пастообразователь, хлорид кальция и воду, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цел°ью повышения эффектив- ности изоляции закарстованных и низ-, когидроразрывных зон поглощения путеК повышения структурно-механических ю свойств при сохранении прокачиваемое- ти и снижении плотности, она дополиительно содержит пламилон, а в качест (зе пастообразователя - гипан при, следующем соотношении компонентов,весД; 96 88 Портландцементтампонажный58,0-66,2 Гипаи0,,65 Пламилон1,3-3,5 Хлорид кальция 2,3-2,5 ВодаОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельствоСССР М 53718, кл. Е 21 В 33/138, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 580308, кл. Е 21 В 33/138, 197. 3.Реферативный научно-технический сборник. Сер. Бурение М., ВНИИОЭНГ, 1979, № 1.(прототип).