Тампонажный раствор для изоляции поглощающих пластов

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение качества изоляции за счет увеличения устойчивости тампонажного камня разливу промывочными жидкостями. Раствор содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.%: хлористый кальций 52,4-61,5, водорастворимый сульфат металла 0,2-4,4, вода - остальное. Используются сульфаты натрия, железа, меди, алюминия, цинка. Раствор готовят последовательным введением в воду сухих компонентов. Раствор обладает высокой проникающей способностью, т.к. не содержит твердой фазы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 21 В 33 ) 38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4371674/23-03 (22) 27. 0 Е . 88 (46) 23.04,90. Вюл. Р 15 (71) Красноярское отделение Сибирско го научно-исследовательского института геологии, геофизики и минерального сырья (72) А.К.Демьяненко, В.И,Бессонова и К.Б.Уразалиева (53) 622.245.4 (088.8) (56) Данюшевский В.С, и др. Справочное руководство по тампонажным металлам. — И.: Недра, 1987, с. 181.

Демьяненко A,I<., Черныш В,Ф, Термохимический способ закупорки проницаемых пластов. — В кн.. Соверыенствование методов предупреждения и анивидации поглощений при строительстве глубоких скважин в Восточной Сибири.—

Но во сибир ск: СНИИГГи1!С, 19 84, с. 29-32.

Изобретение относится к бурению нефтяных, газовых и геологоразведочных скважин, а именно к тампонажным составам, применяемым для изоляции поглощающих горизонтов в низкотемпературных скважинах, Цель изобретения — повышение качества изоляции за счет увеличения устойчивости тампонажного камня размыву промывочными жидкостями.

Тампонажный раствор содержит высококонцентрированньп водньФ раствор хлористого кальция, в которьп вводят добавку водорастворимого сульфата, например Na, Ге, Си, А1, Zn, при следующем соотношении ингредиентов изолирующей смеси, мас._#_:

2 (54) ТАМПОНАЖНЕ;ЕЙ РАСТВОР ДЛЯ ИЗОЛЯЦЙИ

ПОГЛОЕЦАНЩИХ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — повышение качества изоляции за счет. увеличения устойчивости тампонажного камня размыву промывочными жидкостями. Раствор содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.X: хлористый кальций

52,4-61,5, водорастворимый сульфат металла 0,2-4,4, вода — остальное.

Используются сульфаты натрия, железа, меди, алюминия, цинка. Раствор готовят последовательным введением в воду сухих компонентов. Раствор обладает высокой проникающей способностью, т.к. не содержит твердой фазы.

1 табл.

Хлористый кальций 52,4-61,5 . ф3

Сульфат Na, Cu, Fe Al Zn 0,2-4,4

Вода Остальное Эи

В зависимости от количества добавки часть хлористого кальция вступает в реакцию с сульфатом соли с образованием гипса и хлористых солей метаплов, которые при остывании до температуры кристаллизации в поглощающем. ф горизонте образуют кристаллогидраты, э более устоичивые g размыву циркулирующими в скважине буровыми растворами. Сульфаты Иа, Ге, Си, Al, Zn, ионные радиусы которых меньше, чем у Са, снижают потенциальную энергию кристаллической решетки и, обеспечивая

1559115 Количе" ство фильтр ата посСредняя линейная

Вес

ТеипеКоипопентный состав, мас. X размытых

ПРимечание ратура начала скорость растворения крист алло гидХлорис" .Тый кальций кристаллов, 10-з „„ кристаллизации, OC

Вода Добавки ле кристаллизации, Х ратов, 10 см/мин

47, 6

43,5

38 5

35,7

52,4

56,5

61,5 64,3

72,5

50,8

32,0

32,0

2.6

0,63

0,58

0,49

0,49

Стабилизация показателей по растворимости и размываемости

56,5

56,5

56,5

56,5

56,5

56,5

43,5

43,35

43 3

42,1

39,1

36,9.50,8

50,8

44,1

32,4 .

26,8

26,0

Ре80 7Н 0 и

0,15;

0,2

l,4

4,4 26

6,6

11

It

56,5 43,5

56 5 43 5 . 56,5 43,3

56,5 42,1

4,5

0,8

0,5

63,0

64,2

46,2

34,0

?1а БО

0,1

0,2

1,4 максимальное сближение структурных единиц, дают более плотную упаковку.

Для экспериментальной проверки сос\ тава приготовлены смеси ингредиентов.

Изолирующие смеси готовят в следующем

5 порядке: в воде при температуре 15—

20 0 растворяют соль сульфатов металла, затем хлористый кальций (CaCl ) .

При растворении последнего за счет экзотермической реакции растворения температура поднимается до 60-65 С.

При температурах исследования используют водопроводную воду жесткостью э

1,5 мг-экв дм и химические реагенты: 15 хлористый кальций безводный; железо (ХХ) сернокислое-7-водное; медь (ХТ) сернокислая 5-водная; натрий сернокислый; алюминий сернокислый и цинк (II) сернокислый 7-водный.

В таблице приведены результаты испытаний тампонажных растворов, характеризующие их устойчивость к размыву.

Охлаждение образцов производят в водяной ванне с проточной циркуляцией воды при температуре S-9 С в течение, 24 ч. Температуру начала массовой кристаллизации определяют по термограмме раствора и контролируют визуально, Размыв кристаллического камня производят под струей водопроводной воды при расходе 2 дмэ/мм, температуре 30 С и высоте падения струи 0,1 м в течение 2 мин.

1:оличество сульфата металла менее

0,2 мас.Х дает милый выход тампонажного камня. При увеличении количества сульфата более 4,4 мас.Ж тампонажный раствор теряет подвижность.

Использование предлагаемого тампонажного раствора позволяет осуществлять качественную изоляцию тонкотрещиноватых пластов за счет глубокого проникновения раствора и образования прочного экрана.

Формула из обре т ения

Тампонажный раствор для изоляции . поглощающих пластов, включающий хлористый кальций и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества изоляции за счет увеличения устойчивости тампонажного камня размыву промывочными жидкостями, он дополнительно содержит водорастворимый сульфат металла при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Хлористый кальций 52,4-61,5

Водорастворимый сульфат металла 0,2-4,4

Вода Остальное

0,58

0 59

0,57

0,58

0 56

0,55, Не прокачиваеиый

0,59

0,58

0,52

0,53

Продолжение таблицы—

1559115

Количе Вес

ТемпеКомпонентный состав, мас. Х

Средняя линейная

Примечание ство фильтр аратура начала размытых

Хлористый Вода кальций кристаллизациии, OC кристаллов, 10 кг та посДобавки ле кристаллнзацни, ратов, I0 см/мин

0,50

0,47

32,0

30,0

4,4 17

8,7

39, 1

34,8

56,5

56,5

Не прокачиваемый

2,5

1,2

Не прокачиваемый

3,5

2,8

2,0

CuGO 5Н 0

„.4

«11

11

Не прокачив аеьый

4,8

4,5

Zn 50 7Н )

Не прокачив аеиий

Составитель Л. Бестужева

Редактор Л,Мотыль Техред М.Дидык Корректор Н.РевскаЯ

Заказ 827 Тираж 470 Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

56,5

56,5

56,5

56,5

56,5

56,5

56,5

56,5

56;5 56, 5

56,5

56,5

56,5

56,5

56,5

56,5

56,5

56,5

43,5

43,4

43,3

42,!

39, 1

36,9

43,5

43,4

43,3

42,1

39, 1

36,9

43,5

43,4

43,3 ,42,1

39, 1

36,9

)) 4)30

1 4

Э

4,4 20

6,6

0,1

0,2

1,4

4,4 17

6,6

0,1

0,2

1,4

4,4 18

6,6

58,8

68,0

56,0

44,0

33,0

30,0

53,6

56,0

51,1

43,0

38,0

35,6

54,8

56,1

53,6

35,8

25,4

22,6 скорость растворения кристаллогид0,56

0,56

0,53

0,51

0,48

0,46

0,50

0,50

0,5)

0,50

0,49

0,48

0,57

0,57

0,54

0,54

0,50

0,50