Буферная жидкость для холодных скважин

 

БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ для холодных скважин, включакяцая воду и триполифосфат натрия, о т л и ч ающаяся тем, что, с целью повышения степени отмыва глинистой корки, при одновременном снижении отрицательного влияния на коллекторские свойства пласта, она дополнительно содержит модифицированную метнпцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%: Триполифосфат натрия 1,5-2,0 Модифицированная метилцеллкшоза 0,12-0,17 ВодаОстальное (Л С

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК аю 63) (594 Е 2

О, 12-0,17

Остальное

: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3649218/22-03 (22) 26.08.83 (46). 30.12.85. Бюл. Р 48 (71).. Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) P.È. Катеев, В.Г. Жжонов, Л.А. Гольппкина, И.С. Катеев и Я.В. Вакула (53) 622.245.51(088.8) (56) Повышение качества цементирования скважин путем применения буферных жидкостей. -PHTC, Бурение, 1978, М 8, с. 40.

Федоров Г.Г. и др. Применение аэрированных буферных жидкостей при цементировании скважин на полуострове Мангышлак. Применение аэированных жидкостей при проводке скважин. THTO. Бурение. M.: ВНИИОЭНГ, 1968, с. 152-166. (54)(57) БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ для хо- лодных скважин, включающая воду и триполифосфат натрия, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения степени отмыва глинистой корки, при одновременном снижении отрицательного влияния на коллекторские свойства пласта, она дополнительно содержит модифицированную метнлцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Триполифосфат натрия 1,5-2,0

Модифицированная метилцеллюлоза

Вода

1201488 1

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а имен но к креплению скважин.

Цель изобретения — повышение степени отмыва глинистой корки при одновременном снижении отрицательного влияния на коллекторские свойства пласта, Для приготовления буферной жидкости используют модифицированную метилцеллюлозу ММЦ-БТР-порошок белого цвета, растворяется в воде; выпускается промышленностью по ТУ

08-047-74 и триполифосфат натрияпорошок белого цвета, легко растворяется в воде; выпускается промышленностью по ГОСТ 20291-74.

При приготовлении буферной жидкости количество MMLI,-БТР составляет

0,08-0,2 мас.Х, а триполифосфата натрия 1,5-2,0 мас.,. В расчетном объеме воды сначала растворяют

MMII-БТР, а затем ТПФН. Оптимальное содержание ЮЩ-БТР в буферной жидкости определяют по устойчивости образующейся пены. Критерием устой1 чивости считают время уменьшени я объема пены íà 5ОХ, равное времени чрокачивания буферной жидкости (8-15 мин). Оптимальной является концентрация ММЦ-БТР в пределах

О 12-0,17 мас.X. При содержании

У

+ 0,12 мас.Х время устойчивого состоя. ния пены снижается до 5 мин и.менее, что не удовлетворяет предъявляемым

,требованиям, а при содержании

> 0,17 мас.Х устойчивость пены практически остается без изменении.

Предлагаемая буферная жидкость предназначена для применения при проводке "холодных" скважин, т.е. когда температура пласта не превышает

75 С так как при температуре выше

75 С триполифосфат натрия теряет свою активность.

Возможность применения буферной жидкости в качестве разделителя определялись в лабораторных условиях путем смешивания ее с буровым и .тампонажным (гельцементным) растворами при разных соотношениях объемов от

О до 100Х с последующим замером пластической вязкости у получаемых смесей на приборе "Реотест", Максимальная величина пластической вязкости смеси буферной жидкости с буровым раствором составляла 17,8 CII, а у смеси ее с тампонажным раство10

55 ром 27,8 CII. Полученные величины пластической вязкости допустимы и не вызывают осложнений при прокачке предлагаемой буферной жидкости по заколонному пространству, Отмывающие свойства буферных жидкостей определяли по следующей методике. Намыв глинистой корки производили на лабораторной установке, содержащей кернодержатель в виде фланцев с резиновыми прокладками и шпилек, входную и выходную трубы, соединяющие в единую циркуляционную систему центробежный насос, кернодержатель с керном и приемный бак насоса, манометр и пробковые краны.

Вначале керн, выдержанный в течение суток в воде, помещали в установку и в течение 30 мин фильтровали через него техническую воду под давлением О, 1 МПа. Затем керн взвешивали и возвращали в установку.

Приемный бак насоса заполняли глинистым раствором и в установке возбуждали циркуляцию жидкости, При этом во внутреннем канале керна с помощью кранов устанавливалось давление 0,1 МПа. Зависимую от давления линейную скорость движения глинистого раствора выдерживали в пределах

0,33-0,67 м/с. По истечении 30 мин динамической фильтрации раствора керн освобождали, Рыхлую часть корки удаляли водой, измеряли толщину оставшейся на стенках плотной части

1корки и после повторного взвешивания керна установку собирали, при этом бак установки заполняли буферной жидкостью.

Время циркуляции испытуемой буферной жидкости в установке 30 мин, перепад давления. на керне постоянный и равен 0,5 МПа, линейная скорость движения жидкости во внутреннем канале 0,4-0,60 м/с.

После разборки установки вновь взвешивали керн и по разности веса керна до обработки и после нее определяли вес разрушенной части корки.

Результаты испытаний буферных жидкостей приведены в табл. 1.

Как следует из данных табл. 1, добавка ЖЩ в известную буферную жидкость на ос.нове раствора триполифосфата натрия повышает степень отмыва глинистой корки на 8,6-9,4Х.

Скорость фильтрации в пласт буферной жидкости и фильтрата цемент,ного раствора определялись на уста1201488

К— где Q

Таблица l

Вес керна, r

Процент отмыва гли. нистой корки после насьпцения водой

Известная

Водный раствор

ТПФН 1,5

420,2

402,7

456,8

4 39, 3

426,8

409,6

81,9

Раствор ТПФН 2

81,3

Предлагаемая

ТПФН 1,5

ММЦ 0,12

403,4

434,8

396,5

82,0

ТПФН 1,5

ИИЦ О, 17

419,0

420,1

457,9

85,0

ТПФН 2

ММЦ 0,12 ТПФН 2

ММЦ 0,17

415, 7

454, 7

422,3

83,0

418,0

456,2

415,6

89,0 нонке, содержащей рабочую камеру с фильтрующим элементом — керном из искусственных песчаников, напорную емкость, воздушный баллон и соединительную трубку. Во всех опытах перепад давления на керне оставался .постоянным и равным 3 кгс/см . Первоначально определяли исходную проницаемость кранов, для чего всю систему заполняли технической водой, и после установления давления замеряли количество выделяющегося фильтра во времени. Коэффициент про. ницаемости определяли расчетным путем по формуле Дарси — расход жидкости через, керн, см /с; — площадь фильтрации керна,,см ; (Р, -Р ) — разность значений давления на торцах керна, кгс/см ; — длина керна, см;

p — абсолютная вязкость жидкости, сП.

Результаты испытаний предлагаемой и известной буферных жидкостей приведены в табл. 2.

Состав буферной жидкости, 7

Из данных табл. 2 следует, что скорость фильтрации через керн предлагаемой буферной жидкости составляет 79,7 — 85,7 см - /см" "мин, что на

34 и 297 меньше, чем скорость фильтрации прототипа, а скорость фильтрации цементного раствора после воздействия на керн предлагаемой буферной жидкостью меньше, чем пос1О ле воздействия прототипом.

Создание в порах пласта временного закупоривающего эффекта, обI разующегося при прокачке предлагаемой буферной жидкости по заколонному пространству скважины, ограничивает поступление в пласт фильтрата темпонажного раствора, что способствует снижению его отрицательного влияния на коллекторские свойства пласта и повышению среднесуточного дебита скважин по сравнению с закачкой известной буферной жидкости.

Анализ данных по 28 .скважинам, где в качестве буферной жидкости был применен 2Х.-ный водный раствор

ТПФН и по 30 скважинам с применением предлагаемой буферной жидкости показывает, что среднесуточный дебит в первом случае составляет 11,2 т/сут, а во втором 14,7 т/сут, или на 3,5 т больше. после намыва после отмыглинистой ва глинискорки той корки

1201488

Таблица 2

Проницаемость керна, мД

Скорость фильтрации, см /см . мин. Состав буферной жидкости, мас.Ж воды буферной жидкости

Известная

ТПФН 1,5

Вода остальное

994

112

3,5

121

Предлагаемая

122.О,б8

84,8

1008

0,67

79,7

123

1022

85,7

0,54

120

994

Составитель В, Борискина

Техред А,Ач Корректор В, Синицкая

Редактор A. Огар

Заказ 7976/32 Тираж 539 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1i.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал П!П! "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ТПФН 1,5

К4Ц-БТР 0,12

Вода остальное

ТПФН 1,7.5

ММЦ-БТР 0,15

Вода остальное

ТПФН 2,0

ММЦ-БТР 0,17

Вода остальное фильтрата цементного. раствора после буферной жидкости