Буферная жидкость Советский патент 1983 года по МПК E21B33/138 

(54) БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буферным жидкостям, применяемым для разделения потоков бурового раствора и тампонирующей смеси.

Известно использование солярового масла или нефти в качестве разделителя потоков бурового раствора и тампонирующей смеси на углеводородной основе 1 .

Однако соляровое масло и нефть не обеспечивают надежное разделение потоков бурового раствора и тампонирующей смеси при транспортировке их по трубам, что нередко приводит к преждевременному образованию непрокачиваемого тампона в трубах и, как следствие этого, - к аварийной ситуации. Это обусловлено ускоренным процессом замещения солярового масла буровым раствором, в результате чего последний вступает в контакт с компонентами тампонирующей смеси и способствует их гидратации, влекущей за собой потерю прокачиваемости. Особенно часто это происходит при закачивании тампонирующей смеси на глубины, превышающие 2000 м. Поэтому до последнего времени суспензии бетонитового глинопорошка или глиноцементной

смеси в углеводородной жидкости, несмотря на их эффективность, применяли на небольших глубинах.

Известна также буферная жидкость для разделения потоков бурового раствора и тампонирующей смеси, содержащая водные растворы полиакриламида и хлорного или сернокислого жeлeзaL2J.

Эта буферная жидкость обладает. , вязко-упругими -свойствами и надежно разделяет потоки бурового и тампонажного растворов на водной основе. Однако при использовании ее для разделения потоков бурового раствора и тампонирующей смеси на углеводородной основе, при контакте-с компонентами тампонирующей смеси происходит ускоренная гидратация последних и, как следствие, образуется непрокачиваемый тампон на границе их контакта.

Целью изобретения является предотвращенне преждевременного образования в трубах непрокачиваемого тампона при использовании тампонирующей смеси на углеводородной основе, ч

Указанная цель достигается, тем, что буферная жидкость для разделения потоков бурового раствора и тампонирующей смеси, содержащая воду, полиакриламид и соль, дополнительно содержит эмультал, а в качестве соли используется хлористый натрий при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Полиакриламид (в пересчете на сухое вещество) 1,4-1,5 12-16,5 Хлористый натрий 11-13 Эмультал Остальное Вода Эффективность предлагаемый буферн Жидкости и прототипа оценивается в лабораторных условиях. В качестве тампонирующей смеси суспензию бентонитового глинопорошка в соляровом масле, которая часто применяется для тампонирования зон поглощения. Оценка надежности разделения потоков тампонирукяцей смеси и бурового раствора производится на экспериментальной установке, представляющей собой V-образную трубку на штативе, в которой имитируется прокачка агента (бурового раствора, разделителя потоков, и тампонирующей смеси) и фиксируется время прекращения прокачиваемости. Оценка влияния на прокачиваемость тампонирующей смеси при смешении ее с разделителем потоков в соотношении 2:1 производится на консистометре КЦ-5. При этом конец прокачиваемости фиксируется при достижении смесью вязкости 30 пз. Соляровое масло быстро (в течение 30 с) замещается буровым раствором, в результате чего последний вступает в контакт с сухзпензией глинопорошка при смешении граничных слоев суспензии и бурового раствора через 15 мин образуется плотный непрокачиваемый тампон. Прототип при смешении с там5,0 15,0 20,0 25,0

2 2 2 1 1 1 2 6 понирующей смесью в течение 1 мин образует непрокачиваемый тамон. Результаты лабораторных исследований приведены в таблице. Ни Полиакриламид (опыты 1-3), ни эмультал (опыт 16), взятые в отдельности и растворенные в воде, не обеспечивают предотвращение образования непрокачиваемого тампона в трубах. Ьодные растворы двух агентов в сочетании .полиакриламид-ЫаС1 (опыты 4-7), полиакрилгшид-эмультал (опыты 8-15) дают аналогичные результаты. Оптимальным является . включающий, %: Полиакриламид 1-4-1,5,хлористый натрий 11-16,5 и эмультал 1113, вода - остальное. Верхняя граница концентрации компонентов установлена по соображениям экономической целесообразности, так как превышение ее не дает дополнительных преимуществ разделителю и в то же время ухудшает условия приготовления его. Снижение нижней гарницы концентрации полиакриламида при оптимальном составе остальных компонентов ведет к ограничению сроков прокачиваемости суспензии по трубам (опыты 35, 37 и 38). Аналогичные результаты получены при снижении концентрации NaCl (опыт 39) и эмультал (опыты 33 и 34). Предложенный состав разделителя потоков бурового раствора и компонентов тампонирующей смеси в углеводородной среде исключает образование непрокачиваемого тампона в трубах при ликвидации поглощений с применением этих смесейf что дает возможность расширить область их эффективного применения без ограничения глубины расположения зон поглощения.

Продолжение, таблицы Примечание. Формула изобретения Буферная жидкость, содержащая воду, полиакриламид и соль, о т л ичагощаяся тем, что, с целью предотвращения преждевременного образования в трубах непрокачиваемого тампона при использовании тампонирующей смеси на углеводородной основе она дополнительно содержит эмультал а в качестве соли используется хлори тый натрий при следующем соотношении ингредиентов, вес.% s Полиакриламид (в пересчете на сухое вещество) 1,4-1,5

Продолжение таблицы Потеря прокачиваемости наступила из-за смешения тампонирующей смеси с буровым раствором. 12-16,5 Хлористый натрий 11-13 Эмультал Остальное Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Роджерс В. Ф. Промьшочные жидости для бурения нефтяных скважин, ., Гостоптехиздат, 1960, с. 394, 2.Авторское свидетельство СССР № 732499, кл.. Е 21 В 33/14, 1977 (прототип),