Буферная жидкость

 

Использование: бурение и крепление нефтяных и газовых скважин Сущность: буферная жидкость содержит (мас.%) трихлорэтилфосфат 70-90; кероген 10-80. Жидкость обладает высокой разделяющей способностью. Ее применение позволяет сократить расход цемента на 10-15 % и улучшить качество цементирования колонн и разобщения пластов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4931638/03 (22) 20.02.91 (46) 07;03.93. Бюл. N- 9 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "Укргипрониинефть" (72) Э.С.Сенкевич и Л.К.Бруй . (56) Авторское свидетельство СССР .. ч. 682637, кл, Е 21 В 33/138, 1974.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 779572, кл, Е 21 В 33/138, 1977.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буферным жидкостям, применяемым в процессе цементирования обсадных колонн.

Цель изобретения — улучшение разделяющей способности буферной жидкости.

Цель достигается тем. что буферная жидкбсть на органической основе, содержащая добавку, в качестве органической основы cîäeðæèò,òðèxëîðýòèëôîcôàò (ТХЭФ), а в качестве добавки — кероген при следующем соотношении ингредиентов, мас.; :

ТХЭФ . 70 90

Кероген 10-30

ТХЭФ вЂ” полный эфир ортофосфорной кислоты и этиленхлоргидрида. Согласно ТУ

6-05-1611-78 он представляет собой гидрофобную прозрачную маслянистую жидкость . без механических примесей плотностью при 20 С 1,422-1.427 г/см, вязкостью

0,043-0,046 Па с, с температурой вспышки не менее 225 С. Эмпирическая формула— молекулярная масса — 285.49.

Кероген представляет собой гидрофобный тонкомолотый органоминеральный llo,, БЫ„„1800001 А1 (54) БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ (57) Использование: бурение и крепление нефтяных и газовых скважин. Сущность: буферная жидкость содержит (мас, /) трихлорэтилфосфат 70-90; кероген 10-80.

Жидкость обладает высокой разделяющей способностью, Ее применение позволяет сократить расход цемента на 10-15 ;ь и улучшить качество цементирования колонн и разобщения пластов. рошок с плотностью около 1,25 г/см . Производится по ТУ 38 — 10940 — 75 из горючего сланца.

Для получения буферной жидкости к необходимому объему ТХЭФ добавляют расчетное количество керогена и смесь интенсивно перемешивают в течение 10-15 мин.

Разделяющая способность — свойство жидкости в статических условиях препятствовать в течение определенного времени самопроизвольному смешиванию с граничащими с ней растворами и не образовывать при смешении с ними седиментационноустойчивые системы.

Пример. Разделяющая способность буферных жидкостей определялась по методике института "КраснодарНИПИнефть", Суть этого метода состоит в оценке изменения плотности определенного объема вытекающего из стеклянной трубки раствора (или смеси растворов) в зависимости от времени нахождения его в покое. Нижняя половина объема стеклянной трубки (400 мл) заполняется раствором с меньшей плотностью, затем устанавливается перегородка.

1800001

Верхняя часть заполняется более тяжелым раствором (400 мл). С момента устранения перегородки между растворами начинается отсчет времени, Через каждые 5 мин проводят замеры плотности 100 мл вытекающей 5 жидкости из нижележащего крана.

Затем по той же методике производится замер плотностей по схеме: буферная жидкость внизу, цементный раствор сверху.

Результаты опытов приведены в тэбли- "0 це.

Приведенные в таблице данные подтверждаются актом испытаний. Для сравнения в таблице приводятся данные по прототипу. 15

Известно, что наилучший разделяющий эффект достигается в том случае, когда жидкости не смешиваются и разность их плотностей колеблется в пределах 0,4 — 0,45 г/см, Учитывая; что плотность неутяжелен- 20 ного пресного бурового раствора чаще всего не превышает 1,20 г/см, а цементного раствора — 1,86 г/см, становится очевидз ным преимуществом буферной жидкости на основе ТХЭФ перед прототипом, так как она не требует дополнительного утяжеления.

„Из таблицы. видна, что граничные значения вводимого количества керогена обус30 ловлены технологическими показателями.

Так, увеличение содержания керогена выше

207 превращает смесь в труднопрокачиваемую систему. Растекаемость смеси не превышает 16 см по конусу АзНИИ.

Содержание керогена ниже 10 превращает суспензию в седиментационнонеустойчивую, происходит расслоение смеси.

Поэтому наиболее оптимальным содержанием керогена в буферной жидкости является 207,.

Таким образом, оценивая результаты эксперимента, можно заключить, что буферная жидкость обладает лучшей разделяющей способностью по сравнению с прототипом. Ее применение позволит на

10-15% сократить расход цемента. улучшить качество цементирования колонн и разобщение пластов.

Формула изобpetåния

Буферная жидкость на органической основе; содержащая добавку. о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью улучшения разделяющей способности, в качестве органической основы онэ содержит трихлорзтилфосфат, а в качестве добавки — кероген при следующем соотношении ингредиентов, мас. .

Трихлорзтилфосфат 70-90

Кероген 10 — 30

1800001

Схема pdcflolloìåíèÿ Плотносгь вытекакицих растворов (в растворов в трубе

5 10 15 20 25 г/см ) через время, мин

Харакгер стика Ьу"ФЕрнОД жидкОСти

30 35 верх ниэ вязкость буферная жидкость

Ьуровой раствор

1,20 1,25 1 ° 28

Чероген-5

1,35

1,33

1,48 1,53 1,60 уенентный раствор

Ьуферная жидкость

ТХЭФ-95

1,78

1,80 буфеюная жидкость буровой раствор

1,30 1,33 1,35

1,41

1,41

1, 19 1,26 у

Кероген-10

l,19 цементный раствор

Ьуферная жидкость

1,82 1,82

1,41

1 58 1 77 1 81

1,41 1,50

ТХЭФ-90

1,41

Ьуферная жидкость

Ьуровой раствор

1,19 1,19 1,19

1,40

1,40

1,1> 1,40 1,40

Кероген-20

1,40 1,40 1, 40 1,40 уенентиий растаор буферная жидкость

l,40

t,82 1,82

1,82

1,82

ТХЭФ-80 буфеюная жидкость

- -е" — - -" 1 19 буровой раствор

1, 19 1,39 1,39

Кероген-30

1,39 1,39

1,19 1,19 уементный раствор буферйая жидкость

108

ТХЭФ-70 lв3У

1,39 1,39 1,39 1,82 1,82

l,82 1,82

Кероген-35

ТХЭФ-65 1,38 не тече

Прототип: буфеюная жидкость

1, 19 1, 18 1, 17 1, 15 1, 13 1, 12 1, 00 0 9 буровой раствор диэ.топливо -97

0,90 1,20 1;35 1,43 буферная жидкость

70 древ. опилки-3 0,УО

1,70 1,79

1,50 1>55

П р и и е ч а н и е. Плотность бурового раствора t, 19 г/снз; плотность .цементного рас ор аство а 1 82 г/смз

Редактор

Корректор С,Шекмар

Заказ 1143 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производстве!!но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Состав буферной жидкости, мас.ь лло тность г/смз

Составитель

Техред М Моргентал

1,30 1,32 1,33

1,70 1,71 1,75