Способ приготовления вязкоупругой композиции

 

Использование: нефтегазодобываюащя промышленность. Сущность изобретения: перемешивают до однородной массы 5,0- 6,0 мас.% (в пересчете на сухое вещество) 10%-ного водного раствора гидролизованного полиакрилнитрила с 10,1-32,4 мас.% наполнителя - баритовый концентрат. Добавляют 5,4-12,5 мас.% (в пересчете на сухое вещество) водного раствора хлорида кальция. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1 f) (51)5 Е 21 В 33/138 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,;-«ii!l!gyp

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- -и,я Qg (21) 4870295/03 (22) 01,10.90 (46) 07.10.92. Бюл, N 37 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" (72) С,В.LUyMera (56) Ивачев Л.М, Промывка и тампонирование геологоразведочных скважин. Справочное пособие. М.: Недра, 1989, с.172.

Булкаков P.T. и др. Ограничение притока пластовых вод в нефтяные скважины. М.:

Недра, 1976, с.132.

Костырин В.Н, Тампонажные материалы и химреагенты. Справочное пособие. M.:

Недра, 1989, с.45.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам приготовления полимерных составов, которые могут быть использованы как для временной изоляции межтрубного пространства скважины, так и в качестве разделителя (буферной жидкости) бурового и тампонажного растворов.

Известна буферная жидкость, содержащая гидролизованный полиакрилнитрил, барит, воду, с плотностью 1,72 г/см, Известен также состав, применяемый как для изоляции скважин, так и в качестве буферной жидкости, содержащий полиакрилнитрил, хлорид кальция и воду.

Наиболее близким к изобретению является способ приготовления вязкоупругой композиции, включающий смешение глинистого раствора, приготовленного на 15 — 20% растворе хлорида кальция, с раствором полиакрилнитрила 8 — 10% концентрации с по(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГОЙ КОМПОЗИЦИИ (57) Использование. нефтегазодобываюащя

npoMblLUJlBHHQcTb. Сущность изобретения; перемешивают до однородной массы 5,06,0 мас,% (B пересчете на сухое вещество)

10%-ного водного раствора гидролизованного полиакрилнитрила с 10,1 — 32,4 мас,% наполнителя — баритовый концентрат, Добавляют 5,4 — 12,5 мас.% (в пересчете на сухое вещество) водного раствора хлорида кальция. 1 табл. следующим добавлением в раствор наполнителя из расчета 20-30 кг на 1 м раствора. з

Недостатками этого способа является малый диапазон значений предельного напряжения сдвига вязкоупругой композиции.

Целью изобретения является улучшение физико-механических параметров вязкоупругой композиции за счет расширения диапазона значений предельного напряжения сдвига.

Положительный эффек от использования способа связан с повышением эффективности проведения работ по разобщению ствола скважины, цементированию обсадных колонн и установке цементных мостов, за счет увеличения прочностных характеристик вязкоупругой композиции при одновременном снижении затрат на ее приготовление

Сущность изобретения заключается в том, что в способе приготовления вязкоуп1767159 ругой композиции, включающем смешение гидролизованного полиакрилнитрила, хлорида кальция, наполнителя и воды, предварительно смешивают гидролизованный полиакрилнитрил с наполнителем, а компо- 5 ненты композиции используют при следующем их соотношении, мас.%:

Гидролизованный пол иакрилнитрил (в пересчете на сухое 10 вещество) 5,0-6,6

Наполнитель 10,1 — 32,4

Хлорид кальция (в пересчете на сухое вещество) 5,4-12,5 15

Вода Остальное

В качестве наполнителя используют ба..:ритовый концентрат.

Существенными отличительными признаками изобретения являются: новые тех- 20 нологические операции способа по приготовлению состава, заключающиеся в порядке смешения ингредиентов; качественный и количественный состав компонентов. 25

Изобретение осуществляется следующим образом.

Предварительно производят перемешивание 10%-ного водного раствора гидролизованного полиакрилнитрила с заданным 30 количеством наполнителя (баритовым концентратом) до получения однородной смеси, после чего при непрерывном перемешивании добавляют расчетное количество водного раствора хлорида кальция 35 заданной концентрации и продолжают перемешивание до образования вязкоупругой композиции при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидролизованный полиакрилнитрил — 5,0-6,6; наполнитель(кон- 40 центрат баритовый) 10,1-32,4; хлорид кальцйя 5,4-12,5; вода остальное. Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В сосуд емкостью 500 мл 45 наливают 250 мл 10%-ного водного раствора гидролизованного полиакрилнитрила (в расчете на сухое вещество 5,0%), добавляют

180 г(32,4%) баритового концентрата и производят перемешивание в течение 20 мин (с 50 помощью мешалки типа "Воронеж" ) до получения однородной смеси. После чего при прбдолжающемся перемешивании добавляют 100 мл (5,4 %) 24 % -ного водного раствора хлорида кальция и продолжают 55 перемешивать до образования вязкоупругой композиции (таблица, анализ 3).

Пример 2. Всосудемкостью500мл наливают 250 мл (5,7%) 10%-ного водного раствора гидролизованного полиакрилнитрила, добавляют 100 г (21,1%) баритового концентрата и производят перемешивание в течение 20 мин (с помощью мешалки типа

"Воронеж" ) до получения однородной смеси. После чего при продолжающемся перемешивании добавляют 100 мл (9,7%)

34%-ного водного раствора хлорида кальция и продолжают перемешивание до образования вязкоупругой композиции (таблица, анализ 5), Пример 3, В сосуд емкостью 500 мл наливают 250 мл (6,6%) 10%-ного водного раствора гидролизованного полиакрилнитрила, добавляют 42 г (10,1%) баритового концентрата и производят перемешивание в течение 20 мин (с помощью мешалки типа

"Воронеж" ) до получения однородной смеси. После чего при непрерывном перемешивании добавляют 100 мл (12,5%) 38%-ного водного раствора хлорида кальция и продолжают перемешивание до образования вязкоупругой композиции (таблица, анализ

8).

Свойства состава оцениваются по величине предельного напряжения сдвига, B таблице приведены данные испытаний вязкоупругой композиции, приготовленной предлагаемым способом.

Как видно из таблицы (анализы 3-8), оптимальное соотношение ингредиентов, обеспечивающее получение предлагаемым способом однородной эластичной вязкоупругой композиции, с предельным напряжением сдвига при первом разрушении от 18,4 до 112,5 кПа и при повторном разрушении — от 9,2 кПа до 60,3 кПа, которую можно использовать как для временной изоляции межтрубного пространства скважины так и качестве разделителя (буферной жидкости) бурового и тампонажного растворов является следующим, мас. : гидролизованный полиакрилнитрил (в пересчете на сухое вещество) 5,0-6,6; концентрат баритовый

10,1-32,4; хлорид кальция (в пересчете на сухое вещество) 5,4-12,5; вода остальное.

Вязкоупругая композиция (таблица, анализы 1, 2) приготовленная из 4,8 и 4,9% гидролизованного полиакрилнитрила, 34,8 и 33,0 наполнителя (концентрата баритового) 4,2 и 4,6% хлорида кальция, вода остальное с предельным напряжением сдвига при первом разрушении 3,0 кПа — 8,5 кПа и

1,7 кПа — 4,7 кПа при повторном разрушении, представляет собой вязкоупругую эластичную массу с включениями рыхлых частиц, Вязкоупругая композиция (таблица, анализы 9, 10) приготовленная из 6,7% и

6,8% гидролизованного псглиакрилнитрила, 8,5 и 6,2% наполнителя (концентрата бари1767159 напряжения сдвига, предварительно смешивают гидролизованный полиакрилнитрил с наполнителем, а компоненты композиции используют при следующем их соотношении, мас.%:

Гидролизованный полиакрилнитрил (в пересчете на сухое вещство)— 5,0-,6,6

Наполнитель— 10,1-32,4

Хлорид кальция (в пересчете на сухое вещество)—

Вода—

5,4-12,5

Остальное

Состав компонентов композиции, мас. 7ь

/ е пересчете нв сухое ве эстер

ЬИ4 анализов

Значения предельного напряжения КПа

Внекгний вид вязкоупругой композиции полиакрилнитрил хлорид кальция наполнительконцентрат баитовый вода при первом разрувении при повторном рэзругяении

4,8

4,2

34,0

57.0

3,0

1,7

4,6

5,4

8,8

97

8,9

5,6

12,5

13,4

14.0

4.9

5.0

5,2

5,7

6.5

6,5

6,6

8.7

6,6

3

5 б

8

10

ЗЗ,0

32,4

28,6

21,1

11,8

11,8

10,1

8.5

6,2

57,5

57,2

57.4

72.8

76.1

70.8

71,4

73,0

8,5

18,4

112,5

75.0

43,5

35,3

46,7

9,3

5,7

4.7

9,2

60,3

36,8

24,2

17,8

24.2

4,2

2,8

Известный состав

11 6,0 0.5 87,0 0,6х10

0,7х10 Жидкость с условной вязкостью

40С Состав дополнительно содержит бентонит (6,0 !ь) Составитель С. Шумега

Редактор 1 Федотов Техред М.Моргентал Корректор Jl. Лукач

Заказ 3532 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тового), 13 4 и 14 O хлорида кальция, вода остальное, с предельным напряжением сдвига при первом разрушении 9,3- 5,7 КПа и 4,2 в-2,8 КПа при повторном разрушении, представляет собой вязкоупругую массу с 5 включениями в виде геля.

Формула изобретения

Способ приготовления вязкоупругой композиции, включающий смешение гидро-. лизованного полиакрилнитрила, хлОрида 10 кальция, наполнителя и воды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения физико-механических параметров за счет расширения диапазона значений предельного

Упругая эластичная масса с включениями рыхлых частиц

Упругая эластичная масса

Упругая эластичная масса с включениями в ви е геля