Буферная жидкость

 

Изобретение относится к креплению скважин и позволяет улучшить вымываюш,ие способности буферной жидкости при одновременном повышении ее седиментационной УСТОЙЧИВОСТИ. Жидкость включает бентонитовый глинопорошок (БГ), эрозионно активный материал, добавку и воду. В качестве эрозионно активного материала жидкость содержит гранулированный мелкопористый наполнитель (ГМН), пропитанный углеводородной жидкостью-, а в качестве добавки - резиновую пыль (РП) при следуюшем соотношении компонентов, мас.%: БГ 13-15; РП 10-12; ГМН, пропитанный легкой углеводородной жидкостью, 23-25; вода остальное. Для получения буферной жидкости БГ перемешивают с пресной водой и выдерживают около суток для распускания глинистых частичек . Затем в полученный раствор при перемешивании вводят РП. В отдельной емкости пропитывают легкой углеводородной жидкостью ГМН. Его смешивают с глинистым раствором, содержашим РП. Готовую буферную жидкость закачивают в обсадную колонну перед цементным раствором. 1 табл. i (Л со СП го

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COLlHAËИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (.ц y E 21 В 33 138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4037534/22-03 (22) 14.03.86 (46) 15.11.87. Бюл. № 42 (7! ) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Ф. А. Ахундов, Л . М. Матвееико и Э. М. Сулейманов (53) 622.245.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 682637, кл. Е 21 В 33/138, 1979.

Инструкция по креплению скважин. М.:

Краснодар, ВНИИКрнефть, 1975. (54) БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЪ (57) Изобретение относится к креплению скважин и позволяет улучшить вымывающие способности буферной жидкости при одновременном повышении ее седиментационной устойчивости. Жидкость включает бенто„.SU,» 1352040 А1 нитовый глинопорошок (БГ), эрозионно активный материал, добавку и воду. В качестве эрозионно активного материала жидкость содержит гранулированный мелкопористый наполнитель (ГМН), пропитанный углеводородной жидкостью; а в качестве добавки— резиновую пыль (РП) при следующем соотношении компонентов, мас.00: БГ 13 — 15; РП

10 — 12; ГМН, пропитанный легкой углеводородной жидкостью, 23 — 25; вода остальное.

Для получения буферной жидкости БГ перемешивают с пресной водой и выдерживают около суток для распускания глинистых частичек. Затем в полученный раствор при перемешивании вводят РП. В отдельной емкости пропитывают легкой углеводородной жидкостью ГМН. Его смешивают с глинистым раствором, содержащим РП. Готовую буферную жидкость закачивают в обсадную колонну перед цементным раствором. 1 табл.

Изобретение относится к креплению скважин, точнее к буферным жидкостям, используемым для разделения цементного и глинистого растворов при цементировании обсадных колонн.

Целью изобретения является улучшение вымывающей способности буферной жидкости при одновременно повышении ее седиментационг(ой устойчивости.

Буферная жидкость содержит, мас. % бентонитовый глинопорошок 13 — 15; гранулированный микропористый наполнитель, пропитанный легкой углеводородной жидкостью, 23 — 25; резиновая пыль 10 — 12 и воду остальное.

В качестве гранулированных наполнителя с микропористой структурой используют фаянс после первого обжига (отходы фаянсовый бой), цеолиты природные или искусственные, микропористые известняки и т. п. Пористость их достигает 33 — 36%.

В качестве легких углеводородных жидкостей для пропитки гранулированных материалов с микропористой структурой используют легкую нефть, газоконденсат, легкие фракции разгонки нефти (лигроин, керосин. солярка), а также жидкие углеводороды —— октан, бутан, пентан и т. п.

Плотность этих углеводородных жидкостей 500 — 800 г/м, что заметно меньше плотности воды (1000 кг/м ) и плотности бу ферной жидкости (1150 — 1250 кг/м") .

В качестве резиновой пыли используют отходы резинового производства, например обувной промышленности.

В таблице приведены составы буферной жидкости и ее технологические свойства, Как следует из таблицы, использование резиновой пыли в качестве упругого полимера позволяет значительно повысить сжимаемость (упругие свойства) буферной жидкости, сохраняя при этом прокачиваемость жидкости при значительном содержании в ней резиновой пыли — до 10 — 12%. Кроме того, резиновая пыль не сорбируется стенками скважины.

Использование в буферной жидкости бентонитовой глины в количестве 13 в 15% позволяет загустить воду с получением достаточно прочной пространственной структуры, которая удерживает во взвешенном состоянии резиновую пыль и гранулированный материал.

Использование в составе буферной жидкости гранулированного материала с микропористой структурой, пропитанного легкой углеводородной жидкостью, позволяет повысить эрозионное воздействие, плавучесть гранул, турбулизацию потока, что обеспечивает высокую вымывающую способность буферной жидкости.

Пример. Бентонитовый гл инопоро шок перемешивают с пресной водой и выдерживают около суток для распускания глинистых частичек. Затем в полученный глинис5

10 !

2О

ЗО

ЗЯ

45 тый раствор при перемешивании вводят резиновую пыль. В отдельной емкости пропитывают легкой углеводородной жидкостью гранулированный материал с микропористой структурой, который смешивают с глинистым раствором, содержащим резиновую пыль. Приготовленную буферную жидкость закачивают в обсадную колонну перед цементным раствором.

В лабораторных условиях произвели испытания буферных жидкостей.

Для этого приготовили 4 образца буферной жидкости с различным содержанием компонентов, включая граничные и внутригргничные значения.

Замеряди следуюгцие параметры буферной жидкости: растекаемость по конусу

АзНИИ (см); степень очистки каверны от скопившегося заглинизированного шлама (в от первоначального содержания шлама в каверне) после прокачки через каверну буферной жидкости в количестве, равном пяти объемам каверны; изменение объема (сжимаемость) буферной жидкости (в % от исходного объема) при повышении давления от атмосферного на величину AP. Скорость прокачки буферной жидкости принята средней из практически использующегося интервала 0,5 — 1 м/с.

Критерием выбора оптимального состава является степень очистки каверны от скопившегося заглинизированного шлама при соблюдении минимальнб допустимой величины (12 см) растекаемости по конусу ЛзНИИ, ниже которой буферная жидкость является непрокачиваемой.

Сжимаемость образца буферной жидкости определяли на механическом прессе.

Степень очистки буферной жидкостью каверны от скопившегося в ней заглинизированного шлама определяли на лабораторной установке.

В качестве гранулированного микропористого материала использовали фаянс (бой) после первого обжига, штыб и природный цеолит с размером гранул 1,1 — 2,1 мм, а в качестве легкой углеводородной жидкости для пропитки этого материала использовали легкую нефть и солярку, причем полученные результаты практически совпадают ввиду близости значений пористости упомянутых материалов (29 — -32%) и сжимаемости использованных углеводородных жидкостей.

Как видно из таблицы, в пределах граничных значений компонентов, включая в эти значения, растекаемость предлагaeivoro состава по. конусу АзНИИ не ниже допустимой величины (12 см), а степень очистки каверны от скопившегося в ней заглинизированного шлама более 90%.

Составы проявляются существенную сжимаемость.

Проверена также удерживающая способность. Гранулированный материал в них

1352040

Формула изобретения

Результаты испытаний буферной жидкости

Состав буферной жидкости, мас. 7.

Характеристика буферной жидкости

Растекаемость по коВода пресГранулированный микропористый матери ал с размером гранул 1,1

2,1 мм,пропитанный легкой

Степень очистки

Бентонитовый глино пороРезинокаверны от скопившегося шлама, 7. от его первоначального содержания в ка верне, после прокачки буферной жидкости вая пыль фракции

100 мкм ная

20,0 26,0 30,0

1,0 9,0 нусу

Азнии, см шок углеводородной жидкостью

10

54

16,0

13,0 96

12

48

12

50

13,0

10

52

15,0

15

23

14,5

15

23

14,0

17

27

9,0

Непрокачиваемая

Составитель Л. Бестужева

Редактор Т. Парфенова Тех ред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5261 26 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская йаб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 удерживается в течение 24 ч. без заметного расслоения.

Результаты испытаний дают следующий оптимальный состав буферной жидкости, мас. ; бентонитовая глина (порошок)

13 — 15; резиновая пыль 10 — 12, гранулированный материал с микропористой структурой, пропитанной легкой углеводородной жидкостью 23 — 25.

Буферная жидкость, включающая бентонитовый глинопорошок, эрозионно-активный материал, добавку и воду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения ее вымывающей способности при одновременном повышении седиментационной устойчивости, она в качестве эрозионно активного материала содержит гранулированный мелкопористый наполнитель, пропитанный углеводородной жидкостью; и в качестве добавки — резиновую пыль при следующем соотношении компонентов, мас. :

Беитонитовый глинопорошок 13 — 15

1Î

Резиновая пыль 10 — 12

Гранулированный мелкопористый материал, пропитанный легкой углеводородной жидкостью 23 — 25

Вода Остальное

Уменьшение объема, 7 от исходного объема, при повышении давления от атмосферного на а Р Мпа

1,080 2,240 3,375 3,894 4,110

1,445 2,920 3,905 4,320 4,513

1,446 2,925 3,900 4,3 15 4,505

1,254 2,470 3 525 3,907 4 212

1,085 2,210 3,380 3,890 4,112

1,435 2,890 3,850 4,310 4,490

1,814 3,650 4,875 5,4 10 5,625