Жидкость для заканчивания и ремонта скважин

 

Состав используют при строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин в качестве жидкости для заканчивания и ремонта скважин. Жидкость готовят путем смешения бромида кальция (15-25 мас.%), бромида цинка 47-55 мас.%, ксилозы 2-3 мас.%, гидроксида щелочного металла 2,5- 40 мас.% и ингибитора сероводородной коррозии 0,01-0,1 мас.% и воды - остальное . Состав позволяет снизить скорость коррозии стали в среде жидкости до 1,125 мм/год, одновременно снижается температура кристаллизации при сохранении вели-, чины.плотности не менее 1900 кг/м3. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

47,0-57,0

15,0-25,0 (21) 5009198/03 (22) 11,11.91 (46) 23.08,93. Бюл. № 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам Научно-производственного объединения "Бурение" (72) А,В.Васин,В.А.Мосин,Ф,Г.Мамулов,С.А.Рябоконь,РЛ.Рило, Д.Г.Ульянов и

А.Г.Афанасьев (73) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1709075, кл.Е 21 О 43/138, 1988.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации нефтяных и газовых скважин е условиях сероводородной агрессии и аномально высоких плаСтовых давлений.

Сущность изобретения заключается в том, что жидкость для эаканчивания и ремонта скважин, включающая бромиды цинка и кальция, ингибитор сероводородной коррозии и воду, дополнительно содержит ксилозу и гидроксид щелочного металла при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Бромид цинка

Бромид кальция

Ингибитор сероводородной коррозии 0,01-0,1

Ксилоза 2,0-3,0

Гидроксид щелочного металла 2,5-4,0

Вода Остальное

Заявленная совокупность признаков позволяет снизить скорость коррозии стаЫЛ 1836548 А3 (s>)s Е 21 В 33/133, С 09 К 7/02 (54) ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ЗАКАН4ИВАНИЯ И

РЕМОНТА СКВАЖИН .(57) Состав используют при строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин в качестве жидкости для заканчивания и ремонта скважин. Жидкость готовят путем смешения бромида кальция (15 — 25 мас,%), бромида цинка 47 — 55 мас., ксилоэы 2 — 3 мас.%, гидроксида щелочного металла 2,540 мас.% и ингибитора сероводородной коррозии 0 01-0,1 мас. и воды — остальное. Состав позволяет снизить скорость коррозии стали в среде жидкости до 1,125 мм/год, одновременно снижается температура кристаллизации при сохранении величины. плотности не менее 1900 кг/м . 1 табл, лей в термобарических условиях и температуру кристаллизации.

При комнатной температуре скорость коррозии в растворах композиции с различным содержанием бромида цинка (от 12 до

80 мас.%) мала и не превышает величины

0,125 мм/год, То же самое наблюдается в композиции с невысоким содержанием бромида цинка (до 25 мас.%) и сравнительно высоким рН (4 — 5) даже при повышенных температурах (до 90 С), Высокая коррозионная агрессивность растворов с высоким содержанием бромида цинка (46 мас. u выше) обусл; елена очень низкими значениями рН (менее 1) и, по-видимому, связана с образованием цинкоьых кислот, Попытки повышения рН путем обработки различными гидроксидами щелочных мет, ллов приводят к образованию осадка гидроксида цинка и снижению плотности раствора. Обработка ингибитора :,1 коррозии различного типа хотя и снижает скорость коррозии, 1836548 но величина ее остается достаточно высокой (более 0,5 мм/год).

Обработка жидкости, включающей бромиды цинка и кальция, ингибитор сероводородной коррозии и воду, ксилозой и гидроксидом löåëo÷Hoão металла позволяет снизить коррозионную активность >кидкости при повышенных температурах, атакже снизить температуру кристаллизации.

Свойства получечной жидкости стабильны во времени и после термообработки, выпадения осадка и изменения плотности не происходит, Исходную жидкость подготавливают следующим образом: — нагревают в течение 0,5 ч до температуры 25 — 300С; — вводят требуемые количества бромида кальция (ТУ 6 — 22 — 11 — 69-82) и бромида цинка (ТУ 6— - 18 — 22 — 82 — 85) при интенсивном перемешивании; — нагревают раствор до температуры

60-70 С; — взвешива1от требуемые количества реагентов на лабораторных весах (ГОСТ

24104 — 80 класс 2); — вводят небольшими порциями заданные количества реагентов при интенсивном перемешивании до полного растворения: а) ксилозы {TY 64 — 047934 — 07-89), б) гидроксида натрия (ГОСТ 4328-77), в) ингибитора ИКБ — 4В (ТУ 38 — 101460— — полученную жидкость охлаждают, Пример, Жидкость, содержащую 57% бромида цинка, 20% бромида кальция, 2,0% ксилозы, 3,0% гидроксида натрия, 0.1% ингибитора коррозии ИКБ — 4В, готовят следующим образом: к 62,0 мл воды при перемешивании добавляют 200 r бромида кальция при температуре 25-30 С. Затем постепенно добавляют 688 г 80%-ro раствора бромида цинка при температуре 30 С.

Полученный раствор перемешивают в течение 0,5 ч, затем добавляют 1 г ингибитора коррозии ИКБ-4В и 20 г ксилозы до полного растворения. После перемешивания в течение 0,5 ч вводят 30 г едкого натра. Полученый раствор перемешивают в течение 1 ч для равномерного распределения ингредиентов.

Оценку корроэионных свойств различных составов жидкости в термобарических условиях при температуре 110 С и давлении

1 МПа проиэводяти гравиметрическим методом в течение 240 ч.

В таблице приведены данные о составе и свойствах жидкости для заканчивания и ремонта скважин при различных концентрациях ингредиентов, Из таблицы видно, что увеличение содержания ксилозы в жидкости само flo себе мало влияет на скорость коррозии. Более сильное влияние на скорость коррозии оказывает щелочь, Однако при увеличении концентрации щелочи без роста концентрации ксилоэы велика вероятность образования осадка гидроксида цинка.

Влияние ксилозы заключается в образовании достаточно стойких комплексов с ионами цинка, благодаря чему при добавлении щелочи не происходит образования гидроксида цинка, а также наблюдается сни>кение температуры кристаллизации.

Добавление ксилозы в сравнительно небольшомм количестве, достаточном для предотвращения осадкообразования, обьясняется тем, что в насыщенном растворе бромид цинка диссоциирует на ионы сравнительно слабо.

Температуру кристаллизации определяют по методике Американского нефтяного института API RP13J, Эксперимент показал, что введение в раствор композиции бромид кальция — бромид цинка ксилоэы до 5% снижает температуру кристаллизации на 7 — 10 С (при одинаковой плотности раствора), Применение предлагаемой жидкости позволяет успешно проводить операции по вторичному вскрытию пластов, установке

ВСО в условиях аномально высоких пластовых давлений, температур и сероводородной агрессии.

Формула изобретения

Жидкость для заканчивания и ремонта скважин, включающая бромиды цинка и кальция, ингибитор сероводородной коррозиии воду,отличаю щаясятем,чтоона дополнительно содержит ксилозу и гидроксид щелочного металла при следующем соотнош ен ии и н гредиентов, MBc.%:

Бромид цинка, 47,0 — 55,0;

Бромид кальция 15,0 — 25,0;

Ингибитор сероволпоодной коррозии 0,01 — 0,1

Ксилоза 2,0-3,0;

Гидроксид щелочного металла 2,5 — 4,0;

Вода Остальное

1S36548

Технологические свсдства заявляемом ммдкостн при температуре 90 С о н давлении 1 Nla кооость орроами нн/гсд

W пlп

Состав яидкости, нас.2

Налим ссадк

Низкость, нпа с

Ппотност ь

Темпера т оа крнсталлиза цмн, С

Примечание мидкостн, г/снт

Саву! ингибиторы

И!6-40 од с! к с плова гндроксид калия, гндРокснд рня ась!а

Прототип

2,24

1 50

20 0,1

30

-13

1,93

Нет диапазон

-65

3,0

2,05

Нет

-65

2,0

2,0

2,10

-4З

2,20

Нет

2,15

2,0

-20 г

2 ° 20

Нет! г

2,5

-25

2,2 диапазсн

0,5

0,7

8 44,3 26,5 0,005

9 38,1 32,2 0,005

-!0

Есть 42

37,195 0,4959

28, 195 0,8252

1,9

2,15

Значения вязкости вмкодят за менов границу допустимого диапазона

Есть

Составитель Т.Фокина

Техред М. Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор А.Полионова

Заказ 3014 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2 47

48

4 49

5 52

6 57

7 50

25 0,1

23 0.05

18,5 0,1 l9,0 0,1

15 0,01

20 0>1

Заявляеннд

4,0 (VOH)

2,5 (ПаОН)

4,0 (ICOH)

3,0 (HaOH)

З,З (80н)

4,0 (Наан)

Оапредельнвд

1,5 (HOH)

1,8 (HàOH) 20,ЭО

24,45

27,4

23,ЭО

24, 19

23,4

0,065

0,1217

0,0931

0tl024

О, 1209

О. 0741

74

78