Буферная жидкость
Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин и предназначено дпя разделения бурового и тампонажного растворов и очистки ствола скважины при цементировании. Цель - повышение отмывающей способности буферной жидкости по отношению к остаткам буровых растворов на водной основе при одновременном снижении ее стоимости. Для этого буферная жидкость в качестве минеральной соли содержит отход производства полиэтиленполиамина (ОПЭПА). Соотношение компонентов буферной жидкости следующее, мас.%: ОПЭПА 4-5; фода остальное. ОПЭПА представляет собой порошкообразное вещество сероватого цвета, хорошо растворимое в воде § при нормальной т-ре, без запаха.Водный насыщенный раствор ОПЭПА имеет рИ 9-10.. 2 табл. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (ll) А1 (51) 4 E 21 В 33/138
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „ ., „ц (54) БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ
К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4077239/22-03 (22) 11.06.86 (46) 23.10.88. Бюл. Р 39 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" (72) Т.M. Боднарук, Ю. Г. Сук, Я.Ю. Соболевский, N.M. Дячишин и Л.Б. Склярская (53) 622.245.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 945380, кл. Е 21 В 33/138, 1982.
Авторское свидетельство СССР
У 1055852, кл. E 21 В 33/138, 1984. (») Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин и пред- назначено для разделения бурового и тампонажного растворов и очистки ствола скважины при цементировании.
Цель — повышение отмывающей способности буферной жидкости по отношению к остаткам буровых растворов на водной основе при одновременном снижении ее стоимости. Для этого буферная жидкость в качестве минеральной соли содержит отход производства полиэтиленполиамина (ОПЭПА), Соотношение компонентов буферной жидкости следующее, мас.7.: ОПЭПА 4-5 фода остальное, ОПЭПА представляет со" бой порошкообразное вещество сероватого цвета, хорошо растворимое в воде щ при нормальной т-ре, без запаха.Водный насыщенный раствор ОПЭПА имеет рН
9-10. 2 табл. С::
1 1432193 2
Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин, в частности к буферным жидкостям применя) емым для разделения бурового и тампонажного растворов и очистки ствола скважины при цементировании.
Целью изобретения является повышение отмывающей способности буферной жидкости по отношению к остаткам 10 буровых растворов на водной основе при одновременном снижении ее стоимости, Буферная жидкость содержит воду и отход произвоцства полиэтиленполи- 15 амина при соотношении компонентов, мас.7.:
Отход производства полиэтиленполиамина 4,0-5,0. Вода — остальное.
Отход производства полиэтиленполи- 20 амина (ОПЭПА) представляет собой порошкообразное вещество сероватого цвета, хорошо растворимое в воде при нормальной температуре, без запаха, Отходы содержат, мас./: хлористый 25 натрий 85,0-90,0 ОПЭПА 1,5-5,0 едкий натр 1,0, остальное вода. Водный насьпценный раствор отходов имеет рП
9-10, Поверхностное натяжение на гра-. нице с углеводородной средой (керо- 30 сином) составляет эрг/см : 5%-ный водньгй раствор 35,2, насыщенный раствор
33,7 (для сравнения: поверхностное натяжение воды на границе с кероси-! ном составляет 48,0 57.-ного раствора хлористого натрия 45,0). Плотность
1 водных раствбров этого отхода колеблется в пределах 1,0005-1,20 г/см
Отход образуется в процессе полу-; чения полиэтиленполиамина (ПЭП) . По- 40 следний получают путем взаимодействия дихлорэтана и водного раствора аммиака. При этом продукты реакции нейтрализуют раствором едкого натра и выпаривают образующиеся амины из сме- „ си в кристаллизаторе. В осадок выпадает из раствора хлористый натрий„ которьгй отделяют от раствора центрифугированием. Однако при этом происходит неполное выпаривание аминов и они соосаждаются частично с хло50 ристым натрием в виде кристаллического осадка и идут в отвалы, Технология приготовления буферной жидкости проста и заключается в простом растворении в воде расчетного количества ОПЭПЛ для получения воцного раствора 4 — 57.— ной концентрации.
Исследование отмывающей способности буферной жидкости проводили в лабораторных условиях на приборе, состоящем из двух устройств: устройства по формированию глинистой корки (УВЦ-2, ВИ-6) и устройства смыва глинистой корки, состоящее из электродвигателя с регулятором числа оборотов и тахометра. На нижнем конце вала электродвигателя смонтирован валик с лопастью для вращения буферной жидкости. Буферная жидкость помещается в стакан, на дне которого устанавливается зажимное устройство с испытуемой глинистой коркой. Производится вращение электродвигателя со скоростью 500 об/мин. Вращение валика с лопастью в стакане с буферной жидкостью производят в течение 3 мин °
За критерий эффективности буферной жидкости принимают коэффициент
m< — my
К = — — — — 100
m где и < — масса глинистой корки до воздействия буферной жидкости, r, m — масса глинистой корки после
2 воздействия на нее буферной жидкости г, Для проведения лабораторных исследований использовался буровой раствор на водной основе со следующими параметрами: плотность 1370 кг/м, водоотдача:9,0-10 см /30 мин, СНС
1/10 38,0-82,0 мг/см . Для приготовления тампонажного раствора использовался портландцемент для "горячих" скважин.
Время загустевания тампонажного раствора и его смесей с буферной жид-. костью определяли на консистометре
IGl-3 при соотношении компонентов 9:1 (по объему) при температуре 75 С и давлении 40 KIa.
Определение сил сцепления цементного камня с металлом проводили по следующей методике. Отмытые от пленки бурового раствора буферной жидкостью металлические стержни помещают в специальную форму и заполняют цементным раствором. Форму помещают в автоклав и при 75 С и давлении 40 ИПа и выдерживают в течение 2 сут. После
2 суточного твердения форму извлекают из автоклава и с помощью разрывной машины MP-0.5 определяют страгивающее усилие металлического стержня по отношению к цементному камню, За1432193 тем рассчитывают силы сцепления цементного камня с поверхностью металлического стержня, приходящиеся на единицу поверхности контакта. Полученные результаты приведены в табл.1.
Пример 1. Готовился 4Х-ный водный раствор ОПЭПА. С этой целью растворяли в 96,0 г воды при перемешивании при нормальной температуре
4,0 г 0ПЭПА. ОПЭПА имели следующий состав, мас.7: NaC1 87,0; ПЭПА 5,0;
Na0H 1,0; вода 7,0 (табл. 2, анализ 2).
П р и м е, р 2, Готовился 5%-ный 15 водный раствор ОПЭПА, для чего растворяли 5,0 г ОПЭПА в 95,0 г воды при нормальной температуре и перемешивали до полного растворения отходов. ОПЭПА содержали, мас.Ж: NaC1 85,0 ПЭПА 1,5 20
Na0H О, 1 вода 13,4 (табл. 2, анализ 3).
Полученные буферные жидкости использовали для смыва корок буровых растворов. Данные испытаний приведе- 25 ны в табл. 2.
Проведенные лабораторные испытания буферной жидкости показали, что использование в качестве буферной жидкости раствора, содержащего,мас.X: 30
Формула изобретения
Буферная жидкость, включающая воду и минеральную соль, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения ее отмывающей способности по отношению к остаткам буровых растворов на водной основе при одновременном снижении ее стоимости, она в качестве минеральной соли содержит отход производства полиэтиленполиамина при следующем соотношении компонентов, мас.Х:
Отход производства полиэтнленполиамина
Вода
4-5
Остальное.
ОПЭПА 4,0-5,0, вода 95,0-96,0, позволяет повысить отмынающую способность состава. При этом использование отхода производства приводит к снижению материальных затрат на проведение цементирования скважин. Кроме того, повышение качества удачных цементажей благодаря повышению отмы-, вающей способности буферной жидкости также снизит стоимость проводки скважины.
1432193 л
° " ° 40 СС
М СЧ
СЧ
СЧ м
СЧ
СЧ
Я в- СЧ о, о м ° CO
:в л л
СЧ м СЧ а м л
Ф в м л о о о
СЧ
t 1 в а Е Д ССС
СС
СЧ
Ф
СЧ
СЧ
СЧ
СЧ
CV м
СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ
00 ф CO 00 00 ф CO 00, 00 CO м м м м о о о о о л . л л л .л м м м м м
Ю в СС1 I/\
О
° Ch Ch
ССС О л, в
Ch Ch
Ю Ю
О Ю в ф в О
СЧ Ch СС О1
) Я о
В
С0 л а ь
Ch
CV
0Ct м
О л м
О в
О1 л
ССС л в CO
СЧ
4 ) О л м СЧ
СО
00 м
C0 °
СЛ л в
IA в
1 е в
ОС
О л в 0 О О
Ф
СЧ л
О . О
О ° О
° 00 в IO
СЧ Ch M Ch
C) а е и В
14321 93
В л еЧ
Фс.
Ю ееЪ
Ю л ееЪ еО Ф
Се) ееЪ
)ее
° е
CV
Ю
Ф е м
Ц,(. о
РЪ еО . ее
СеЪ 4Ч и
Ю (Ч ее\
И ее
° е сЧ ч ее ееЪ
В о
ИЪ
Ch ° о
СЧ
ЮЪ
ОЪ
Ф
Ое" . (Ч
Ф о
6Ъ о
РЪ
° е
CV е»
I и
ФЧ ееЪ
Ф
Ое л
Ю
С4
tV Ф
Ю Ф
Ф РЪ е/Ъ
O е сЧ о л
В
ОЪ
4еЪ
Ф
Ф
В
М
cl о о
В л
В Ф CV
Ю еа
g l0 ф
Ое
° е
@ ) о
3,5 йъо î и ф н
CJ ф
Ое
О ф
CI
lC
0е
v ф
v ф
3
Ц в е
«11
Cf
jI к о
Ф
О й
35 мй
3б
3б
35 п
33 и
n ICI л О В ф
Ю О
О Й
Ю 5 ар<
Ю cl Ф
O . - hl
Ch мЪ о л Ф е . еЧ аеЪ
)(1
Ю
w ф
j l CI ж Ю
Ц ее о
4 о
*
3 фо
3 о
Д 4
Ю
МЪ
МЪ
° е ф ф оок
Ag ф о
4OV
".„: „1 м а брg
° я ф а
М«) фоф
В фее
Й Ю CI
&3ц ф М ф аа Ф. и +
3" ь43
)3 5
3 8
Ф,Ф
СЧ
3
3 О
° м
СЧ
° Э
М еч
CN о а О с 1
Ю
Ю о
ФЧ и \Ч
У ь
cv ФЧ
a . ф
1о °
6 1 со
< 1
ФЧ а
Ф Ъ
РЪ
4ь (\ а с е Ф
Щ и
ФЧ
Ф а
in
Оь
Ch
4 1
Ю
Ю
ao II
) о а
O 9 0I
1432193
В
3 3
3а 3а
9 а
CJ е о аа о
Ф cS о о
caI H а о
Ф а
° Ф М н н
0 CI
46 сс а. о
jI! к «3 оЬ о5 фс ф э»
