Жидкость для глушения нефтяных и газовых скважин
Владельцы патента RU 2258802:
ДФГУП Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (ЗапСибБурНИПИ) (RU)
Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к технологическим жидкостям, применяемым при глушении нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин с пластовыми давлениями выше гидростатического. Техническим результатом является создание универсальной жидкости на углеводородной основе со сниженным показателем фильтрации, оказывающей минимальное отрицательное воздействие на фильтрационно-емкостные свойства прискважинной зоны пласта, и широким диапазоном плотностей и температур. Жидкость для глушения нефтяных и газовых скважин, включающая углеводородную основу, синтетическую жирную кислоту - СЖК и атактический полипропилен в качестве структурообразователя, гидроксид натрия и утяжелитель барит, дополнительно в качестве структурообразователя содержит рубракс и кремнийорганическую жидкость - ГКЖ при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: углеводородная основа - 69-84, СЖК - 0,7-2,00, гидроксид натрия - 0,42-1,08, атактический полипропилен - 1,59-4,34, ГКЖ - 0,3-0,5, рубракс - 1-8, утяжелитель - остальное. 2 табл.
Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к технологическим жидкостям, применяемым при глушении нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин с пластовыми давлениями выше гидростатического.
Известна жидкость для глушения газовых скважин, включающая воду, карбоксиметилцеллюлозу, поверхностно-активное вещество (сульфонол) и известь-пушонку (1).
Недостатком является то, что известь-пушонка может превращаться в карбонат кальция, увеличивая при этом вязкость раствора.
Известна жидкость для глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, включающая воду и загуститель, в качестве загустителя содержит полимерный комплекс Praestol 2530, сульфацелл и сульфат алюминия и дополнительно алюмосиликатные микросферы (2.).
Недостатком этой жидкости является повышенный показатель фильтрации в пластовых условиях, высокая плотность, нестабильная структура в забойных условиях, сильное загрязнение продуктивных пластов, понижение проницаемости (т.е. содержат компоненты, способные необратимо нарушить коллекторские свойства пласта).
Наиболее близким технологическим решением является буровой раствор на углеводородной основе, включающий углеводородную основу, синтетическую жирную кислоту, гидроксид натрия, утяжелитель и структурообразователь - атактический полипропилен (3).
Недостатком вышеуказанного решения является узкий диапазон регулирования плотностей: от 0,99 до 1,035 г/см3.
Техническим результатом является создание универсальной жидкости для глушения скважин на углеводородной основе со сниженным показателем фильтрации, оказывающей минимальное отрицательное воздействие на фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) прискважинной зоны пласта (ПЗП), и широким диапазоном плотностей и температур.
Для получения технического результата предлагается жидкость для глушения нефтяных и газовых скважин на углеводородной основе, включающая синтетическую жирную кислоту - СЖК, гидроксид натрия, структурообразователь, в качестве которого используется атактический полипропилен, рубракс, кремнийорганическая жидкость - ГКЖ и в качестве утяжелителя используется барит при следующем соотношение ингредиентов, мас.%:
| Углеводородная основа | 69-84 |
| СЖК | 0,7-2,00 |
| Гидроксид натрия | 0,42-1,08 |
| Атактический полипропилен | 1,59-4,34 |
| ГКЖ | 0,3-0,5 |
| Рубракс | 1-8 |
| Утяжелитель | остальное |
Углеводородной основой является дизельное топливо или обезвоженная нефть.
СЖК - синтетическая жирная кислота - структурообразователь и стабилизатор мыл синтетических жирных кислот выпускается согласно ГОСТ 23239-89.
Гидроксид натрия (NaOH производится по ГОСТ 2263-79) представляет собой бесцветную непрозрачную кристаллическую массу, хорошо растворимую в воде.
ГКЖ 10 (11) - кремнийорганическая жидкость - представляет собой водно-спиртовой раствор этил (метил) силиконата натрия хорошо растворяется в воде, не растворяется в маслах. Свойства жидкости нормируются ТУ 6-02-696-76.
Рубракс это высокоокисленный битум с температурой плавления 115°С. Выпускается по ГОСТ 781-78. Растворяется в среде углеводородов, зольность меньше 0,8%, содержание влаги - следы, температура размягчения по методике "кольца и шара"- 125-135°С. Область применения - смягчитель в резиновых смесях в шинной промышленности.
Утяжелитель - барит (BaSO4 изготавливается согласно ГОСТ 4682-84), тонкозернистый порошок серого цвета не растворяется в воде и углеводородных жидкостях, применяется для изменения плотности бурового раствора.
Приготовление жидкости для глушения нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин на углеводородной основе осуществляется следующим образом.
В небольшом количестве дизельного топлива, разогретого до температуры 60-70°С, растворяют СЖК, отдельно растворяют атактический полипропилен также в небольшом количестве углеводородной основы с температурой 60-70°С, растворяют в дизельном топливе рубракс при температуре 20°С, рубракс растворяется за 12 часов (при нагревании и перемешивании растворение происходит значительно быстрее). После этого растворенные ингредиенты раствора вводят в оставшуюся часть углеводородной основы, которая помещена в перемешивающее устройство, перемешивают 5-10 мин. Затем в смесь добавляют гидроксид натрия - водный раствор каустической соды, перемешивая при этом всю композицию. В процессе 10-минутного перемешивания СЖК и рубракс вступают в реакцию с гидроксидом натрия, образуя мыла. Далее в раствор вводят ГКЖ и атактический полипропилен. После этого в раствор добавляют утяжелитель. Весь раствор перемешивают еще 10 минут. Общее время приготовления составляет 50 минут. Готовую жидкость на углеводородной основе оставляют на несколько часов в покое. После производят замер технологических параметров.
Для температур до 120-150°С структуробразователем является СЖК и атактический полипропилен, а для температур от 150 до 220 С структуробразователем является рубракс и ГКЖ.
Пример 1
В 150 мл (31,39%) дизельного топлива, разогретого до температуры 60-70°С, раздельно, в равных пропорциях, растворяют 4г (1.00%) СЖК, 8 г (2.00%) атактического полипропилена и 4 г (1.0%) рубракса. Затем растворенные ингредиенты смешивают с 250 мл (52,31%) дизельного топлива с температурой 20°С и все перемешивают 5-10 мин. После этого в смесь добавляют 2,8 мл (0.49%) гидроксида натрия - 50% водного раствора каустической соды для омыления СЖК и рубракса, интенсивно перемешивая в течение 10 минут всю композицию, добавляют 1,3 мл (0.38%) ГКЖ и перемешивают. В полученную смесь вводят 45,5 г (11.4%) барита, постоянно перемешивая.
Пример 2
В 150 мл (29,01%) дизельного топлива, разогретого до температуры 60-70°С, раздельно, в равных пропорциях, растворяют 4 г (1,24%) СЖК, 14 г (4.32%) атактического полипропилена и 12 г (3,70%) рубракса. Затем растворенные ингредиенты смешивают с 250 мл (48,34%) дизельного топлива с температурой 20°С и все перемешивают 5-10 мин. После этого в смесь добавляют 3 мл (0,83%) гидроксида натрия - 50% водного раствора каустической соды для омыления СЖК и рубракса, интенсивно перемешивая в течение 10 минут всю композицию, добавляют 2 мл (0,51%) ГКЖ и перемешивают. В полученную смесь вводят 50 г. (12,04%) барита, постоянно перемешивая.
Пример 3
В 150 мл (23,21%) дизельного топлива, разогретого до температуры 60-70°С, раздельно, в равных пропорциях, растворяют 4 г (0.74%) СЖК, 10 г (1.85%) атактического полипропилена и 4 г (0.74%) рубракса. Затем растворенные ингредиенты смешивают с 250 мл (38,70%) дизельного топлива с температурой 20°С и все перемешивают 5-10 мин. После этого в смесь добавляют 3,2 мл (0.42%) гидроксида натрия - 50% водного раствора каустической соды для омыления СЖК и рубракса, интенсивно перемешивая в течение 10 минут всю композицию, добавляют 1 мл (0.23%) ГКЖ и перемешивают. В полученную смесь вводят 184 г (34,1%) барита, постоянно перемешивая.
В табл.1 приведены различные составы жидкости для глушения нефтяных и газовых скважин, влияние состава на свойства раствора приведено в табл. 2. Как видно из таблицы 1 и 2, предлагаемая жидкость для глушения нефтяных и газовых скважин с количеством рубракса более 8% имеет неудовлетворительные характеристики: условная вязкость превышает оптимальные значения (50-150 с при температуре 15-20°С), возрастает статическое напряжение сдвига. Если рубракса будет менее 1%, то не будет структуры.
При содержании ГКЖ менее 0,3% структура получится нестабильной, более 0,5% приведет к снижению СНС.
Оптимальное количество гидроксида натрия в составе, как показали проведенные исследования, находятся в пределах 0,42-1,08%, так как при его содержании в количестве более 1,08% ГКЖ разлагается, а при меньшем количестве реакция омыления будет не полной.
Барит используется для достижения требуемой плотности раствора от 0,99 до 1,80 г/см3
Из данных таблицы видно, что предлагаемые растворы обладают более высокими технологическими показателями, удовлетворяющими требованиям, предъявляемым к жидкостям для глушения нефтяных и газовых скважин. Предлагаемые растворы оказывают минимальное отрицательное воздействие на фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) прискважинной зоны пласта (ПЗП) и широким диапазоном плотностей и температур.
Использование предлагаемого изобретения позволит сократить время освоения и вывода скважины после ремонта на доремонтный режим работы, упростить и удешевить создание жидкости и технологический процесс глушения скважины.
Источники информации
1. Куксов В.А., Меденцев С.В., Васильченко С.В. Новое поколение буровых растворов на основе афронов. Бурение и нефть, №8, 2002 г., с.54-55.
2. Патент Российской Федерации №2187529, по М.кл. С 09 К 7/00, Е 21 В 43/12, 20.08.2002. Бюл.№23.
3. Патент Российской Федерации №2208035, по М.кл. С 09 К 7/06, 10.07.2003 г. Бюл.№19.
Жидкость для глушения нефтяных и газовых скважин, включающая углеводородную основу, синтетическую жирную кислоту - СЖК и атактический полипропилен в качестве структурообразователя, гидроксид натрия и утяжелитель - барит, отличающаяся тем, что в качестве дополнительного структурообразователя содержит рубракс и кремнийорганическую жидкость - ГКЖ при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| Углеводородная основа | 69-84 |
| СЖК | 0,7-2,00 |
| Гидроксид натрия | 0,42-1,08 |
| Атактический полипропилен | 1,59-4,34 |
| ГКЖ | 0,3-0,5 |
| Рубракс | 1-8 |
| Утяжелитель | Остальное |
