Способ освобождения прихваченных в скважине труб

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-ти и позволяет повысить эффективность освобождения труб за счет более полного разрыхления горных пород и снижения сил сцепления в буровом растворе путем физико-химического взаимодействия и более глубокого проникновения жидкости ванны в среду этих материалов. В зону прихвата закачивают водный раствор реагента - нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ) или ее соли - в количестве 1-50% от массы водного раствора . Его выдерживают в зоне прихвата и периодически расхаживают колонны труб до момента освобождения прихваченного участка из soitti прихвата. Дополнительным усилием трубы срывают на поверхность. Физико-химическое воздействие НТФ и ее солей на структуру минералов горных пород и бурового раствора является результатом реакций между предлагаемой жидкостью и ионами алюминия, кремния, железа и др. В итоге нарушается структура минерала и разрьпшяется масса, в которой прихвачены трубы. 1 табл. с СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5И 4 E 21 В 31/00, 31/03

13, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4105522/22-03 (22) 04.06,86 (46) 23.02.88, Бюл. У 7 (71) Среднеазиатский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьнпленности "СредазНИПИ-: нефть" (72) О.M.×àðûåâ, А,Н.Курбанов, M.Т.Курбанов и Х А.Абдуллаева (53) 62?.248.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1177446, кл. Е 21 В 31/03, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 939722, кл. Е 21 В 31/00, 1981, (54) СПОСОБ ОСВОБОЖДЕНИЯ ПРИХВАЧЕННЫХ В СКВАЖИНЕ ТРУБ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-ти и позволяет повысить эффективность освобождения труб за счет более полного разрыхления горных пород и снижения сил сцеп„.SU,„, 1375792 А1 ления в буровом растворе путем физико-химического взаимодействия и более глубокого проникновения жидкости ванны в среду этих материалов. В зону прихвата эакачивают водный раствор реагента — нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ) или ее соли — в количестве 1-50% от массы водного раство" ра. Его выдерживают в зоне прихвата и периодически расхаживают колонны труб до момента освобождения прихваченного участка из зоны прихвата. Дополнительным усилием трубы срывают на поверхность, Физико-химическое воздействие НТФ и ее солей на структуру минералов горных пород и бурового раствора является результатом реакций между предлагаемой жидкостью и ионами алюминия, кремния, железа и др. В итоге нарущается структура минерала и разрыхляется масса, в которой прихвачены трубы, 1 табл.

1375792

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для освобождения бурильных и насосно-компрессорных труб, прихваченных горными породами.

Целью изобретения является повышение эффективности освобождения за счет более полного разрыхления горных пород и снижения сил сцепления в буровом растворе путем физико-химического взаимодействия и более глубокого проникновения жидкости ванны в среду этих материалов.

Способ освобождения прихваченных 15 в скважине труб осуществляется следующим образом.

В зону прихвата закачивают водный раствор нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ) или ее соли в ко- 20 личестве 1-50Х от массы раствора и выдерживают его в зоне прихвата с периодическим расхаживанием колонных труб до момента освобождения прихваченного участка.

Для проверки эффективности предлагаемого способа были проведены лабораторные исследования.

В таблице приведены результаты лабораторных опытов по определению уси- 30 лий по освобождению прихваченной трубы при применении ванны из 1-50Х водного раствора НТФ, Испытания проводились с модулированием условий прихвата труб буровым раствором и пес- З5 ком, т.е. гранулированными породами пласта.

При проведении испытаний применялись: буровой раствор с плотностью

1,15 г/см и чистый буровой раствор 40 из баритового утяжелителя с плотносз тью 2,20 г/см, а также образца керна, отобранные в различных интервалах глубин, и речной песок (полевой шпатбвый лесок). 45

Из таблицы видно, что усилие для освобождения трубы в буровом растворе с плотностью 1,15 г/см после усэ тановки ванн с использованием 1-50 водного раствора НТФ составляет 2202 0 гс/см по сравнению с усилием, z равным 300 гс/см при установке ванны из 2Х раствора глицерина.

Усилие для освобождения трубы в 55 песчаниковом керне после установки ванны с использованием 1-50 водного раствора НТФ составляет 198-10 гс/см но сравнению с усилием, равным

210 гс/см при установке ванны из

2Х глицерина, Усилие для освобождения трубы в известковом керне после установки ванны с использованием. 1-50 водного раствора НТФ составляет 130-3 гс/см по сравнению с усилием, равным

150 гс/см при установке ванны из

2 . глицерина.

При создании искусственного прихвата иэ пробы различных образцов пород пласта керн измельчался до размеров фракции 1,25-0,63 мм, что характеризует скважинный песок, и его перемешивали с водой, в приборе прихватомера создавали искусственный прихват бурильных и насосно-компрессорных труб (НКТ).

Усилие для освобождения трубы в полевом шпатовом песке после установки ванны с использованием 1-50 водного раствора НТФ составляет 21570 гс/см по сравнению с усилием. равным 220 гс/см при установке ванны из 2Х раствора глицерина.

Усилие для освобождения трубы в баритовом растворе после установки ванны с использованием 1-50Х водного раствора НТФ составляет 520— г

480 гс/см по сравнению с усилием, равным 600 гс/см при установке глицериновой ванны.

Применение жидкостной ванны на основе НТФ снижают необходимое уси" лие по освобождению прихвата от 10 до 9РХ в зависимости от концентрации НТФ.

При исследовании глубины проникновения водных растворов НТФ на буровые растворы изучали растворы: бентонитовый с плотностью 1,15 г/см и баритовый с плотностью 2,20 г/см . з

Глубина проникновения раствора

НТФ с концентрацией от 1 до 15 . в буровом растворе из бентонитовой глины через сутки составила от 10 до

95Х и при этом раствор бентонита разрыхлялся, произошла полная деструкция бурового раствора.

Глубина проникновения в бентонитовом растворе 15-50 раствора НТФ через сутки составила от 95-100Х и при этом глинистый раствор из бентонита сильно раэрыхлился, Глубина проникновения в буровом баритовом растворе 1-5Х раствора НТФ через сутки составила от 16 до 100Х и при этом баритовый раствор сильно

1375792 разрыхлился и разрушился на составные части.

Глубина проникновения в баритовом растворе 10-50Х раствора НТФ че5 рез сутки составила от 50 до 80Х и при этом буровой баритовый раствор разрыхлился, в нем образовались мелкие трещины, указывающие на деструкцию системы. 10

Как показывают результаты экспериментальных исследований с использованием НТФ эффективность предлагаемого способа освобождения прихваченного в скважине инструмента и 15 труб на основе жидкостной ванны из раствора этого реагента обеспечивается за счет физико-химического взаимодействия нитрилотриметилфосфоновой кислоты с частицами горной по- 20 роды с компонентами буровых растворов. Зто создает благоприятные условия для увеличения глубины проникновения жидкостной ванны и более эффективного разрыхления массы, которой 25 прихвачены трубы или бурильные инструменты.

Различное физико-химическое действие НТФ и ее солей на структуру минералов горных пород и бурового 30 раствора является результатом реакций, протекающих между предлагаемой жидкостью и ионами кальция, алюминия, кремния, железа и др., содержащихся в массе, которой прихвачены трубы. Поэтому нарушая структуру минерала и разрыхляя эту массу, НТФ значительно снижает силу трения на контактных поверхностях между частицами горных пород, структурной решетки 40 буровых растворов и на поверхности труб и бурильного инструмента, способствуя значительному снижению усилия, необходимого для их срыва.

Пример 1. Трубы прихвачены 45 баритовым раствором при бурении скважины. Берут водный раствор 5%-ной концентрации НТФ в необходимом количестве в зависимости от глубины залегания зоны прихвата. Закачивают эту жидкость в скважину и создают жидкостную ванну в зоне прихвата. Ванну выдерживают в течение 3-6 ч. Дают натяжение трубам, срывают их из зоны прихвата.

Пример 2. В процессе эксплуатации скважины пластовым песком (песчаником) прихвачены трубы. Готовят раствор НТФ с концентрацией 1520Е, закачивают в скважину и создают жидкостную ванну. Ванну выдерживают

10-15 ч. Трубы оставляют под наблюдением. По мере проникновения раствора в массу песчаника трубы освобождаются от прихвата и дополнительным усилием срывают их окончательно на поверхность, Пример 3. Трубы прихвачены буровым раствором из бентонитовой глины. Готовят раствор НТФ 50Х.-ной концентрации. Закачивают его в скважину и доставляют в зону прихвата, жидкостную ванну выдерживают 5-10 ч и постепенно срывают трубы и ликвидируют прихват.

Формула изобретения

Способ освобождения прихваченных в скважине труб, включающий закачку в зону прихвата водного раствора реагента, его выдерживание в этой зоне и периодическое расхаживание колонны труб, отличающийся тем, что, с целвю повьппения эффективности освобождения за счет более полного разрыхления горных пород и снижения сил сцепления в буровом растворе путем физико-химического взаимодействия и более глубокого проникновения жидкости ванны в среду этих материалов, в качестве реагента используют нитрилотриметилфосфоновую кислоту или ее соли в количестве 1-50Х от массы водного раствора, С7 йЧ ь

СЧ ь

С4

1375792 о

CV о а ь

Ol о о с ч