Способ ликвидации аварии

 

Изобретение относится к нефтегазодобыче , в частности к ликвидации аварий, возникших в связи С поломкой труб и инструмента и попаданием на забой значительных количеств металла. Способ предполагает установку кислотной ванны, содержащей в ка-. честве активной среды царскую водку смесь азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 с добавками нитрита натрия и моноэтаноламина (0,05 - 13 к 100 мас.ч.). Эти добавки Значительно увеличивают активность кислотной смеси и сокращают время ликвидации аварии и восстановления скважины.1 ил. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 В 31/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4735564/03 (22) 05.09.89 (46) 15.12.92. Бюл. М 46 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) А.У.Шарипов и С.И.Долганская (73) Зайадно-Сибирский научно-исследовательский проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (56) Авторское свидетельство СССР

N 1110892, кл. Е 21 В 31/16, 1984.

Изобретение относится к области бурения и может быть использовано при разрушении различных предметов в скважине.

Известен способ ликвидации аварий и прихватов труб посредством механического разрушения металла, который требует использования специального инструмента, например, штыревых долот, забойных или башмачных фрезеров.

Известен также способ ликвидации аварий с бурильной колонной из алюминиевых сплавов в скважине, включающий разбуривание верхней части аварийной колонны и захват ее ловильным инструментом с последующим подъемом, при этом перед разбуриванием производят изоляцию части колонны труб, расположенной киже зоны аварии, и в зоне аварии устанавливают. кислотную ванну.

Недостатком известного способа является его высокая трудоемкость. Это связано

» Ы, 1782271 АЗ

2 (54) СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИИ (57) Изобретение. относится к нефтегазодобыче, в частности к ликвидации аварий, возникших в связи с поломкой труб и инструмента и попаданием на забой значительных количеств металла. Способ предполагает установку кислотной ванны, содержащей в ка-. честве активной среды царскую водку смесь азотной и соляной кислот в соотношении 1: 3 с добавками нитрита натрия и моноэтаноламина (0,05 — 13 к 100 мас.ч.). Эти добавки значительно увелйчивают активность кислотной смеси и сокращают время ликвидации аварии и восстановлен "скважины.1 ил. 2 табл.! с тем, что устанавливаемая" кислотнаsi ванна, по своему объему, содержащая соляную или "грязевую" кислоту (смесь соляной и плавиковой кислот). лишь снижает прочно- с сть трубы; но полностью ее не растворяет, (р не разрушает. Поэтому для завершения аварийных работ требуется использование высоко трудоемких операций разбуривания и подъема аварийной части трубы.

Цель изобретения — снижение трудоемкости работ за счет ускорения и полного разрушения металла.

Способ ликвидации аварии включаетустановку кислотной ванны в зоне аварии, в которую дополнительно вводят смесь нйтрита натрия и-моноэтанбламийа в соотношении 1,1: 1, в количестве от 0,65 до 13 мас.ч, к 100 мас.ч. кислоты, при этом в каче стве кислоты используют "царскую водку"— смесь азотной и соляной кислот в соотношении 1: 3 соответственно.

1782271

Использовались реагенты, соответствовавшие требованиям стандартов: нитрия натрия ТУ 38-10274-79, раствор, содержание основного вещества 280 г/л; моноэтаноламин TY 6-02-915-79, сорт I, содержание основного вещества не менее 9 ф.

Эти два компонента в присутствии кислот реагируют с выделением газа — азота, который значительно ускоряет процесс растворения металла в кислотах.

10 которое дает возможность определить потребность в кислотах для разрушения любого количества металла.

Пример 1. Скважина была ликвидирована из-за невозмо>кности устранить аварию, вызванную поломкой долота

50 диаметром 215,9 мм. Нэ забое 3000 м ока зались куски металла общей массой 37 — 50. кг; Для растворения такого количества металла потребовалось 42,5л азотной кислоты и 1005 л соляной кислоты, растворение длилось 6,5 суток (156 час). На соседней скваЪ жине этой же площади с такими же первоначальными условиями в смесь кислот добавили 0,293 м .раствора нитрита натрия (6,9 ч) и 0,0722 мз (72,2 л, 6,1 ч) МЭА. СкваПредлагаемый способ был использован там, где ликвидировать аварию, вызванную поломкой долота, механическим способом с использоваййем фрезы и ловильного инст- 15 румента не удалось, Скважина была ликвидирована. На забое оказались куски металла, выловить или разбить которые не удалось. Спуском контейнера из корпуса турбобура произвели забойную заливку 20 .азотной кислоты, соляной кислоты, раствора нитрита натрия и моноэтаноламина. Образовавшуюся газонасыщенную "царскую водку" выдержали на забое скважины при осуществлении полной герметизации и от- 25 сутствии циркуляции.

Затем скважину разгерметизировали, образовавшуюся реакционную смесь нейтрализовали добавкой каустической соды до рН 8 — 9. После этого на прием циркуляци- 30 онного насоса подали полимерный раствор; возобновили циркуляцию, на забой пустили буровой инструмент и начали новое долбление. Подачей полимерного раствора отрегулировали плотность бурового раствора 1,03 35 — 1,25 г/см, вязкость от 7 до 50 МПа с, водоотдэчу не более 7 см /30 мин.

Необходимое количество кислот (в зависимости от содер>кания основного вещества в товарном продукте) составило 1,25 40 . мас.части для азотной и 6,75 мас.ч. для со«ляно«й к«ислоты llo отношению к 1 мас.части стали. В табл.1 приведен расчет необходимого количества для нарушения 50 кг стали, жину закрыли герметично и выдержали без циркуляции в течение 2,5 сут. Когда скважину открыли, оказалось, что металл на забое растворился полностью. Таким образом, добавкой 13 j, смеси нитрита натрия и моноэтаноламина было сэкономлено 3,5 сут.

Далее смесь на забое нейтрализовали каустической содой до рН 8 — 9, добавили полимерный раствор, возобновили циркуляцию. На забой спустили буровой инструмент, продолжили бурение.

Пример 2, Для лйквидэции аварии, вызванной поломкой долота, в результате чего на забое было остановлено около 50 кг металла и скважина была лйквидированэ, спуском контейнера из корпуса турбобура произвели забойную заливку 42,5 л азотной кислоты, 1005 л соляной кислоты, 145,5 л нитритэ натрия (3,5 ч) и 36,1 л (3,0 ч) моноэтаноламина, скважину загерметизировали и выдерживали 4,5 сут. Затем открыли, нейтрализовали, добавили полимерн ый раствор, возобновили циркуляцию, спустили на забой долото, продолжили бурение, Пример 3. Для растворения 50 кг металла на забое скважины (2870 м) в. течение 6,5 сут потребовалось 42.5 л азотной и

10005 л соляной кислоты. При добавке 0 35 ч (29,3 л) нитрита натрия и 0,30 ч (7,2 л) моноэтаноламина скорость растворения увеличилась и срок растворения сократился до 6,0 сут. Далее скважину разгерметиэировали, смесь на забое нейтрализовали каустической содой, добавили циркуляцию, спустили долото на забой, продол>кили бурение.

Были исследованы скорости растворения стали без добавок и с добавкой различных количеств нитрита натрия и моноэтаноламина, Результаты исследований приведены в табл.2 и на чертеже. Приведенные данные свидетельствуют о том, что сталь растворяется в кислотах: медленнее в азотной, несколько быстрее в соляной (кривые.1 и 2), В смеси их, "царек«ой водке", полное растворение металла происходит в течение 6,5 сут (кривая 3); при добавлении к "царской водке" смеси нитрита натрия и моноэтайоламийа растворение стали ускоряется. Минимальным количеством, ускоряющйм "растворение, является 0,65 ч. на 100 ч . смеси кислот. Максимальное количество составляет 13 ч, на 100 ч. смеси кислот, при этом время растворе-ния металла сокращается до 2,5 сут.: этот промежуток времени весьма удобен для подготовки скважины к возобновлению буровых работ и во всех производственных инструкциях на подготовительно-заключительныее работы отводится 2 -3 суток. Таким

1782271 образом, диапазон концентраций добавки нитрита натрия и моноэтаноламина 0,65—

13 мас.ч. на 100 ч. смеси кислот является необходимым и достаточным для снижения трудоемкости аварийных работ с целью вос- 5 становления скважин; буровой раствор, полученный после защелачивания реакционной смеси и введения в нее полимерного раствора, обладает

-хорошими вязкостными свойствами 10 ((табл.2, гр. 10), а также низкой корроэионной активностью (графа 11).

Таблица Таблица 2

Составы и свойства испытанных смесей

««« Й 4 « ы

Составы дяя растворения металла - . Раствор после аав!елачиванмя

«й ««М °

Состав, мас.ч. Параиетрн

Концентрации

Реакцион- 0 52-ный рй ная смесь раствор плд .

Динамическая вяь" кость, Wh c Скорость корроаии г ч рй Скорость растворения, г/нвч

Царская Гаэонасы- вода водка цаапая смесь

« к!

0 1 5Э,2

0 1 155,0 96 . 10 8-Э 3,4 !7>9 10

В 1. 153,9 90 10 8-9" 3,5 17,8- 10

20 1 61,6 " . . . . . . г

20 ", 170,7 80 20 . 8-9 6,9 . 15,8 10

40 1 57,7

40 122,3 60 . 40 8-9 16,8 . "13, 3. 1О

60 1 51 3

60 . 1 136,8 40 . 60 . .. 8-9 28,0 " 11,7.10

80 1 . 44,0

80 t 75,3 20 80 В-Э 41,9 !1,5 10

90 38,5

90 f 58,7 10 g0 8-9 50,0 10 8г 10

9f . f 36.1 . У . : : у

91 1 55,8 9, gl В-Э 51,2 . И,6 10

Сверх иаксииума .Мксммуи

Оптимальные

Нике иинмиуиа

100 0

100 !3,5

100 13,0

80 0

80 10

60 0

60 8

40 0

40 6,5

20 0

20 3,5 !

О 0

10 0,65

9 0.

9 0,6

Формула изобретения

Способ ликвидации аварии, включающий установку кислотной ванны в зоне аварии, о т л и ч а ю щ и "с я тем, что, с целью снижения трудоемкости работ за счет ускорения и полного разрушения металла, дополнительно вводят в смесь нйтрата натрия и моноэтаноламина в соотношении 1,1: 1.0 в количестве 0,05-13 мас.ч. к 100 мас,ч. кислоты, при этом в качестве кислоты используют "царскую водку" —..смесь азотной и соляной кислот в соотношении 1: 3 соответственно, Содерканне, мвс.ч.. Царвметры

«««б

1782271

);

o о н Ю

Корректор М.Шарошй

Редактор

Заказ 4289 . 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 с мо î î g o епееа„-". нинэйсньсзй чьооаон

Составитель

Техред M.Ìîðãåíòàë

Ф:. о о х.. ь-ч