Состав для изоляции зон поглощений при бурении скважин

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (А 4 Е 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7,7-14,3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3601399/22-03 .(22) 06.06.83 (46) 23.06.86. Бюл. 11- 23 (71) Пермский государственный научно" исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Н.M.Ìàêååâ, Б.N.Êóðo÷êèí, В.В.Гаврилов, Н.Н.Касаткина .и В.И.Капралов (53) 622.245.42 (088.8) (56) Курочкин Б.М. и др. Опыт применения тампонирующей смеси с добавлением латекса. Бурение, N - 2, 1976, с. 34 °

Булатов АюИ. и др. Изоляционные работы по проводке скважин в условиях поглощения бурового раствора. Обзорная информация ВНИИОЭНГА, Сер.

Бурение, вып. 11(50), 1983, с. 34.,.SU„„1239271 А 1 (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН

ПОГЛОЩЕНИЙ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН, содержащий латекс, каолинитовый (кальциевый) глинопорошок и воду, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения:неразмываемости состава с момента era приготовления при сохранении высоких закупоривающих свойств, он дополнительно содержит бентонитовый (натриевый) глинопоро шок при следующем соотношении ипгредиентов, мас.X:

Латекс 28,5-61,4

Глинопорошки: каолинитовый (кальциевый) бентонитовый (натриевый) 1,9-3,5 Вода Остальное

1239271

Изобретение относится к области бурения скважий, в частности к составам для изоляции зон поглощений, и предназначается для изоляции зон поглощений при бурении скважин в крупнопористых, трещиноватых и закар. стованных породах с большим количеством перетоков пластовых вод при вскрытии как одной, так и нескольких зон поглощений.

Цель изобретения — .повышенИе неразмываемости состава с момента его приготовления при сохранении высоких эакупоривающих свойств.

Для получения предлагаемого сос— тава в лабораторных условиях использованы латекс, эмульсия белого цвета; глинопорошок альметьевский (кальцие— вый) сорт Ш; бентонит (натриевый глинопорошок), сорт I; вода водопро водная, общая жесткость 5-6 мг-экв/л.

Предлагаемый состав получают сле— дующим образом.

В ходе лабораторных испытаний определяют структурно-механические свойства полученного состава: растекаемость, густоту и пластическую прочность. Последнюю определяют на пластометре по методике Ребиндера П.А. Кроме того, определяют также неразмываемость состава и его прокачиваемость.

Готовят 25Х-ный глинистый раствор.

Для этого 7,7-14,3 г альметьевского глинопорошка и 1,9-3,5 г бентонита помещают в лабораторную мешалку, добавляют туда 28,8-53,4 г воды и раствор перемешивают в течение

20 мин со скоростью 300 об/мин. В полученный раствор (глинистый) медленно струйкой при непрерывном перемешивании добавляют 61,4-28,5 г латекса, а затем все ингредиенты перемешивают в течение 1,5-2 мин со скоростью 300 об/мин.

При смешивании латекса с глинистым раствором образуется предлагаемый состав,. представляющий собой резинообразную массу.

Свойство неразмываемости определяют следующим образом, Готовят состав по указанной методике. Через 5 мин после приготовления состав помещают в поток водопроводной воды давлением 1,5 ат и выдерживают в таких условиях одни сутки. Визуально определяют наличие размываемости. Прокачиваемость определяют путем прокачивания состава под давлением 1 ат через трубу длиной

2 м и диаметром 1 см.

Ингредиенты, их содержание и свойства предлагаемого состава при— ведены в табл ° 1.

Использование 257-ного глинистого раствора. для приготовления обусловлено тем, что указанная концентрация

10 является оптимальной при приготовлении предлагаемого состава.

Использовании более жидких глинистых растворов ведет к образо- анию состава в виде отдельных сгустков, 15 в результате чего происходит размывание их в зоне поглощения.

Использование. глинистого раствора более высокой концентрации возможно только. при уменьшении добавки

20 бентонита в общей массе глинистого раствора и увеличение количества альметьевского глинопорошка. В этом случае уменьшение добавки бентонита ускоряет взаимодействие глинистого

25 раствора с латексом, что ведет к образованию сгустков с прослойкой непрореагированных ингредиентов, а значит и к расслоению состава, а это в свою очередь может привести к размыванию состава в зоне поглощения и снижению качества изоляции.

Механизм взаимодействия ингредиентов в составе состоит в следующем.

Кристаллическая решетка минералов

15 монтмориллонитовой группы, куда относится бентонитовый (натриевый) глинопорошок, имеет большой избыток отрицательного заряда. Этот избыток нейтрализуется молекулами

40 адсорбируемого на глинистых частицах полимера (латекса).

Каопинитовые глины, к которым относится альметьевский глинопорошок кальциевый, имеют иную структуру кристаллической решетки, обладающую

45 неподвижностью, поэтому, каолиниты с латексом образуют лишь отдельные сгустки и глобулы. Добавка бентонита (натриевого глинопорошка) изменяет свойства всего состава, превращая его в резиноподобную массу,. обеспечивая при этом составу полную нераэ мываемость при сохранении прокачиваемости.

Данные о структурно-механических свойствах предлагаемого состава по сравнению с известными приведены в табл. 2 .

123927

Таблица 1

Прокачиваемость

Ингридиеиты и н)с содеркание> мас.g злн" емость труктурно-механические свойства состава

Метеке астекаеость,мм

15,8 3,9 Остальное Нет 0. Прокачнвается

0,3

Частично рази%ювао сл

21,0

Прокачи«аетсл

1,2

))е разуты» веется

14,3 3,5 Остальное Нет

28,5

То Н(е

То ла и

4,3

2,3

9,0

54,5

l,9 и

6,2

7>7

6l,4

Небольшой избыток

Отдельные сгустки Частично состава с больши раэмываетсл избытком латекса! 7

66,6. 6,6

ИзбытОк латекса

ТаЬлнма 2

Струхтурмо-механнчесхне свойства

Нмгредиеиты н их содераамие, иас.2

Наполимтель. (опнпхн) Нластичес"

Густо» та> Is> з>е>ваамость ° 2

Вмеаияй еид состава

Клорнстый натрий

Латехс

° стехаемость, >а>

Кальциевый глизхость по

3-4> с зав прочность, хна нопоронох-хаолимит (альметьезсхмй) 79-Ы,4 7,7-(4,3

7,33 >,2-6,2 Неразнываемае (° 9-3,3

Нерастйхаеиаа

ОстальОпределить менов >а>ано, тах хаз сос тав густой мое

2В,З-Ы,4.Â,Â-(7,0 и

2!"34 (,S-f>6 з070 (Отдельные сгустил) Определить зевов>ехм>о, тах хах масса неодмородмаа (a ° S-Û,4 7,7-i4,Ý

Определить веаозмоаио, 24-3S l,S-S,S 30-70 тав «ах месса веодмород» (Отдельные сгустмн) Остальное

Однороднаа 23.47 техупаа

lISCC0 С ме зн азнтвйь

Вава> пруста а>ез

:20,з-ы,й (,9-3 ° з 1 }О

70-2) 0 0

30-70

° !

ВНИИПИ Ддказ 3365/27 Тираж 548 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лняо» орогон альметьвский кель иевый) Натриевый гпииолоровох (аеитоимт) еитохит Вода натрие"

ый глиопороок) Густах, резниолодоппал одмородиал масса

Неодяородмах масса (ре знмоподобмме сгустан ° зидаой еаза) НеоднородВаа насев (резмиопедооеь>е сгустхь ° змдхой (>аза) Густота по Тетмайеру через

5 мин, Пласт)тческая прочность, кПа