Буферная жидкость

 

Использование: бурение и крепление нефтяных газовых скважин. Сущность: буферная жидкость содержит, мас.%: сернокислый алюминий 0,01 - 0,03, синтетическую виноградную кислоту 0,02 - 0,04 асбест коротковолокнистый 8 - 10, 0,8%-ный водный раствор акрилового полимера - остальное.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для повышения качества цементирования скважин, а также для очистки стволов перед газофизическими исследованиями.

Известна буферная жидкость на водной основе с добавлением 1,5-2% карбофена и 3-5% кальцинированной соды и стабилизатора на основе одного из высокомолекулярных соединений: КМЦ, гипана, метаса, полиакриламида, крахмала [1].

Известна буферная жидкость для буровых скважин, содержащая полиакриламид, сернокислый алюминий, хромпик и воду [2].

Однако данный состав полностью утрачивает вытесняющую способность уже при 110^оС.

Цель изобретения - повышение вытесняющей способности состава при повышенных температурах. Состав сохраняет свою структуру и высокую вытесняющую способность до 150^оС.

Достигается это тем, что буферная жидкость, содержащая 0,8%-ный раствор акрилового полимера, сернокислый алюминий, дополнительно содержит синтетическую виноградную кислоту и коротковолокнистый асбест при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Сернокислый алюминий 0,01-0,03 Синтетическая виноград- ная кислота 0,02-0,04 Асбест коротковолок- нистый 8-10 Водный раствор акрилового полимера (0,8%) Остальное 0,8% -ный водный раствор акрилового полимера - техническая вода и полиакриламид ПАА (ТУ 6-01-1049-76; ОСТ 95.284-74) - высокомолекулярное вещество с молекулярной массой от 3˙10⁴ до 6˙10⁶. Сернокислый алюминий - сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃ растворим в воде 38,5 г в 100 г при 25^оС [3]. Синтетическая виноградная кислота (СВК) - равномолекулярная смесь право- и левовращающего антипода образует рацемическую винную кислоту, называемую виноградной. Формула НООС - СНОН - СООН. СВК - кристаллическое вещество содержащее во многих растениях, особенно в винограде, рябине [4]. Асбест коротковолокнистый - химический состав 2MgO ˙2SiO₂ ˙2H₂O [5].

Для оценки предлагаемого изобретения предлагаемые и известные составы испытывают в одних и тех же условиях. Данные испытаний выведены в табл. 1 и табл. 2.

В качестве акриловых полимеров использованы ПАА, ГПАА и гипан соответственно.

Сравнительные данные по растекаемости новых и известных составов. Испытания по растекаемости проводились на конусе АзНИИ.

Растекаемость при 25^оС составов: 1, 2, 3 - 12 см, 1а, 2а, 3а - 12 см; растекаемость при 50^оС составов: 1, 2, 3 - 12 см, аналогов - 12,5 см; растекаемость при 80^оС:
составов: 1 - 13,5; 2 - 13; 3 - 12,5;
аналогов: 1a - 14; 2a - 13,5; 3a - 13;
растекаемость при 100^оС составов:
1 - 16; 2 - 14; 3 - 13,5; аналогов: 1а - 16;
2а - 14; 3а - 14;
растекаемость при 120^оС
составов: 1 - 16; 2 - 16; 3 - 15,5;
аналогов: 1a - 19; 2a - 18; 3a - 17,
растекаемость при 140^оС
составов: 1 - 19; 2 - 18,5; 3 - 17; структура аналогов при этих же температурах разрушилась, что подтверждает, что новые составы обладают высокой вытесняющей способностью при повышенных температурах до 150оС.

Сравнительные данные по фильтрационным свойствам известных и новых составов проводились на приборе ВМ-6.

При 25^оС составы: 1, 2, 3 - 0;
аналоги: 1а, 2а, 3а - 0;
при 50^оС составы: 1, 2, 3 - 0;
аналоги: 1а, 2а, 3а - 0;
при 100^оС составы: 1, 2, 3 - 0;
аналоги: 1а, 2а, 3а - 0;
при 130^оС составы: 1, 2, 3 - 0;
аналоги: 1а, 2а, 3а - 8 см3/ 30 мин;
при 140^оС составы: 1, 2, 3 - 0;
аналоги: 1а, 2а, 3а - структура разрушилась.

Порядок приготовления буферной жидкости.

В мерник агрегата заливается расчетное количество воды, вводится сернокислый алюминий и синтетическая виноградная кислота, предварительно растворенные в теплой воде, перемешиваются, после чего добавляется наполнитель (асбест коротковолокнистый), перемешивается и после созревания в покое в течение 15-20 мин буферная жидкость приобретает вязкоупругие свойства и готова к применению.

При проведении промышленных испытаний было обеспечено высокое качество цементирования обсадных колонн и хорошее прохождение геофизических приборов. Данная буферная жидкость находит широкое применение в условиях Западной Сибири.

Формула изобретения

БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ, содержащая 0,8%-ный водный раствор акрилового полимера и сернокислый алюминий, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее вытесняющей способности при повышенных температурах, она дополнительно содержит синтетическую виноградную кислоту и коротковолокнистый асбест при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Сернокислый алюминий 0,01 - 0,03
Синтетическая виноградная кислота 0,02 - 0,04
Коротковолокнистый асбест 8 - 10
0,8%-ный Водный раствор акрилового полимера Остальное