Буферная жидкость

 

БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ, содержащая глину, сульфит-спиртовую барду, утяжелитель и воду, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности разделения гуматного бурового раствора и тампонажного раствора путем исключения коагуляции бурового раствора, она допол1нительно содержит едкий натр, нефть и гуматы натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Глина 5,0-15,0 Сульфит-спиртовая барда5,0-10,0 Утяжелитель 2,0-25,0 Едкий натр 0,5-1,0 Нефть2,5-5,0 Гуматы натрия 0,5-1,0 ВодаОст альное

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС1 ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

«е an.

101 А

3(дц С 09 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3408475/22-03 (22) 10.03.82 (46) 30.04.84. Бюл. У 16 (72) С.В. Логвиненко, М.H. Мокроносов, П.И. Пантелеев и Г.П.. Невротов (71) Научно-производственное объединение но термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" (53) 622.243.144.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 740933, кл. С 09 К 7/00, 1978 (прототип). (54)(57) БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ, содержа- щая глину, сульфит-спиртовую барду, утяжелитель и воду, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспе чения возможности разделения гуматного бурового раствора и тампонажного раствора путем исключения коагуляции бурового раствора, она дополнительно содержит едкий натр, нефть и гуматы натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Глина 5, 0-15, 0

Сульфит-спиртовая барда 5,0-10,0

Утяжелитель 2,0-25,0

Едкий катр . 0,5-1,0

Нефть 2,5-5 0

Гуматы натрия О, 5-1,0

Вода Остальное

5-15,0 35

1 1089

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к составам, применяемым в процессе цементирования для разделения тампонажного и бурового растворов. 5

Наиболее близкой к предлагаемой является буферная жидкость, содержащая глину, сульфит-спиртовую барду и утяжелитель Г1).

Однако буферная жидкость такого состава несовместима с гуматным буровым раствором, кроме этого, она непригодна для отделения облегченного тампонажного раствора, например, цементобентонитовых смесей плотность

1300-1550 кг/м, от бурового раствора. Коагуляция бурового раствора приносит ощутимый материальный ущерб, так как свернувшийся буровой раствор не подлежит восстановлению (его сливают в отвал), снижается также качество крепления.

Цель изобретения - обеспечение возможности разделения гуматного бурового раствора и облегченного тампонажного раствора путем исключения коагуляции бурового раствора..

Поставленная цель достигается тем, что буферная жидкость, содержаI щая глину, сульфит-спиртовую барду и утяжелитель дополнительно содержит едкий натр, нефть и гуматы натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас. :

Глина

Сульфит-спиртовая барда 5,0-10,0

Утяжелитель 2,0-25,0

Едкий натр 0,5-1,0

Нефть 2,5-5 0 40

Гуматы натрия 0,5-1 0

Вода Остальное

Предлагаемый состав разделительной технологической жидкости обеспечивает

:ка4@ственное разделение бурового гу- 45 матшого и облегченного тамнонажного растворов.

Кроме того, буферную жидкость легко, ïðèã0òîâHòü в промысловых условиях.

" При этом обычно используют цементи- 50 ровочные агрегаты.

Процесс приготовления буферной жидкости ведут следующим образом.

В одной половине мерника заготавливают объем бурового гуматного раст-у, вора (из расчета 100 кг), кг:

Утяжелитель 5

Глина 3

t01

Гуматы натрия 0,3

Нефть 5

Вода До 100 кг

Параметры такого раствора находятся в пределах: плотность 1050"

1600 кг/м у вязкость 30-50 с, стати,ческое напряжение сдвига 3-9/ 1227 м /см ; водоотдача 3-5 смз; толщина корки 0 5-1,0 мм. В таком растворе коллоидная составляющая. достигает

15 .

Расчетный объем гуматяого раствора тщательно перемешивают цементировочным насосом и разбавляют водой до коллоидной составляющей 3-5 мас. ..

Вязкость такого раствора обычно находится в пределах 20-25 с по вискозиметру СПВ-5.

Одновременно в другом агрегате готовят щелочной лигносульфонат (СЩР).

Для этого в 1 м воды разбавляют вначале 10 кг .NaOH, а затем 400 кг ССБ °

При приготовлении раствора цементировочный агрегат работает по схеме: мерник — цементировочный насос — .исходящая линия — мерник. Агрегат работает на 2-3-й,скорости. По замерам плотности определяют растворимость

ССБ. Если плотность раствора меньше

1220 кг/м, то добавляют NaOH. Однако содержание ИаОН в растворе не должно превышать 11 мас. .

Когда раствор щелочного лигносульфоната готов, его вводят в разбавленный буровой раствор.

После 5-10 мин перемешивания растворов буферная жидкость готова к ис,пользованию.

Количество щелочного лигносульфоната {СЩР), вводимого в раствор, выбирается HO его действию на тампонажный и буровой растворы.

Как известно„коагуляция бурового гуматного раствора происходит в результате попадания в него (на контак те с цементным раствором) катионов

Са++ ° Предотвращение коагуляции осуществляется наличием СЩР в разделительной жидкости. При смешении разделительной жидкости с цементобентонитовым раствором катионы Са модифиь+ цируют молекуля лигносульфоната, усиливая их разжижающее действие. Однако эффект разжижающего действия ограничивается коллоидной составляющей раствора! при содержании в буровом раст. воре коллоидной составляющей более 5 наблюдаются явления загустевания!

1089101 ный раствор — аналогичйый раствору, которым цементировали эту скважину.

Оценку разделительной жидкости проводят по растекаемости смеси, приготавливаемой в различных компонентных соотношениях по методике

ВНИИКРнефти: смесь считается пригодной, если растекаемость, определяемая по конусу АзНИИ, находится в пределах . 17 см и более, и непригодной, если растекаемость была менее 17 см.

Результаты исследований сведены в таблицу.

Содержание ингредиентов, мас.X

РастеСоотношение разделительной жидкости и там-. понажного раствора (цемент— бентонит 5: 1),X каемость по конусу, АзНИИь . см

Глина Утяже- ССБ Нефть Na0H Гуматы Вода литель натрия

Ч»

5 2

25 01 05 До 100

75:25

50:50

25

25:75

75:25

50:50

0,5 До 100

3 25 03

2$:75

5 2,5 0,5 0,5 До 100

75:25

50:50

24

25:75

5 15 10 2,5 1,0 0,5 До 100

75:25

$0:50

24

15 35 15 07

До t00

5 15

16

1 3,5 0,1 0,7 До 100

75:25

50:50

25

25:75 приготавливаемой разделяющей жидкости.

Поэтому при приготовлении разделителя исходный буровой раствор предварительно разбавляют водой до коллоидной составляющей 3-5Х и только после 5 этого смешивают с СЩР (3-. 10X) .

Процентцое,содержание компонентов обосновано лабораторными экспериментами (см. таблицу). Для лабораторных. работ используют буровой раствор, параметры и фазовый состав которого аналогичны буровому раствору, на котором бурили скважину, а тампонаж25:75

75:25

50:50

25:75

1089101

5Продолжение таблицы см

10 25

25

25

10 25

21

1,0 До 100

t0 3,5 1,0

10

50:50

25:75

75: 25

50:50

15

25: 75

1 0 -До 100

1 5,0 О,f

24

3 5 0 0,3

1,0 До 100

15 15

5 5,0 0,5 1,0 До 100 " 75:25

15 15

50:50

19

25:75

3 3 5 0,3 0,7 До 100

5 3 ° 5 0,5 0,7 .До 100 f5 3,5 1,5 t 0 До 100

75:25

50:50

25:75

75:25

50:50

25:75

75:25

75:25

50:50

25:75

75:25

50:50

25:75

1089101

Продолжение таблицы

Содержание ингредиентов мас.Х

Растекаемость

Соотношение разделительной жидкости и тампонажного раствора(цемент— бентонита 5: 1) X

Утяжелитель

Глина

Нефть NaOH

Гуматы натрия

Вода

ССБ по конусу, AsНИИ, см

15 25 10 5 0 1 0 1,0 До 100

75:25

50:50

25:75

75:25

18,5

15 5,0 1,5 1,0 До 100

15 25

18.

16,5

50:50

25:75

П р и м е ч а н и е. Растекаемость тампонажного раствора 24 см.

Растекаемость буферной жидкости 25 см.

Составитель А. Симецкая

Редактор Л. Пчелинская Техред И.Асталош Корректор Ю. Макаренко

Заказ 2867/22

Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

При смешении тампонажного раствора с разделителем, в котором находится менее 37 СЩР (ССВ и НаОН), подвижность смеси резко возрастает и смесь становится седиментационно неустойчивой — тяжелые фракции цемента и недиспергированной глины выпадают в осадок.

Если в разделителе находится более

107 СЩР, подвижность смеси резко падает. Значительное количество СЩР активно влияет на диспергацию бенто- 4О нитовой глины, находящейся в тампонажной смеси.

На подвижность смеси также значительно влияет количество, бентонитовой глины в разделителе. Так при 15Х-ном 5 содержании бентонита в разделителе подвижность смеси значительно снижается.

Лабораторные работы позволяют сделать заключения, что наиболее эффективное содержание СЩР в разделительной жидкости составляет 3-107..

Предлагаемая буферная жидкость позволяет резко сократить смешение тампонажного и бурового гуматного растворов и тем самым сократить расход бурового гуматного раствора на цикл цементирования, а также упростить процесс приготовления разделительной технологической жидкости в промысловых условиях.