Тампонажная смесь для изоляции зон поглощения при бурении скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ЛВтО1 СКОМУ СВИДНВЛЬСтЕЬ

Союз Советских

Социалистических

Республик (((964108 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 27. 04. 79 (2! ) 2763893/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Е 21 В 33/138

111еудеретекиный сомитет

СССР ао делам изо6ретеиий и открытий

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень яе 37 (53) УДК622.245 ° .42 (088. 8) Дата опубликования описания 09.10.82 (72) Автор изобретения

Н. M. Макеев (7!) заявитель (54) ТАМПОНАЖНАЯ. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН

ПОГЛОЦЕНИЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к составу таипонажных смесей для изоляции зон поглощения промывочной жидкости при бурении нефтяных и газовых скважин. 5

Известен тампонажный состав на ос нове минерального вяжущего-, например, шлака, с добавкой полимера, например, гипана, и пирослизневой кислоты в соотношении 1:1 к полимеру (1 ).

Этот состав предназначен для цементирования колонны.

Известен также состав тампонажно"

ro раствора, в котором с целью улучшения прокачиваемости раствора и по15 вышения проницаемости в начальный период твердения к вяжущему добавляю1 гидрол 0,1-2,0/ и пятиводный гидрат сульвита меди 0,205-1,03 от веса вяжуще го g2).

Данный тампонажный раствор применим для цементирования колонны и обпадает высокой тастекаемостью.

Наиболее близкой к предлагаемой смеси является тампонажная полиакриламидная паста (ПАА ) (3) для изоляции зон интенсивного поглощения буро вого раствора, содержащая, вес.4:

Цемент 61 "61, 5

Полиакриламид 0,1

Хлорид кальция 1,5-2,3

Вода Остальное

Однако известная тампонажная паста характеризуется недостаточной эффективностью при ликвидации зон поглощения в пещеристо-трещиноватых кавернозных и низкогидроразрывных породах, характеризующихся удельной приемистостью «, = 30 и более ввиду недостаточной густоты пластической прочности и высокой плотности.

Цель изобретения - повышение эффективности изоляции пещеристо-трещиноватых кавернозных закарстованных и низкогидроразрывных зон поглощения путем повышения структурно-механических свойств при одновременном сохра964108

3 нении прокачиваемости и снижении плотности смеси.

Поставленная цель достигается тем что смесь дополнительно содержит пламилон, а в качестве пастообразователя - гипан при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Портландцемент тампонажный 58,0-66,2

Полимер гипан 0,4-0,65 1о

Пламилон 1,3-3 5

Хлорид кальция 2 3 2,5

Вода Остальное

Пример. Для получения тампонажной смеси используют порт; !5 ландцемент тампонажный ГОСТ 1581-63; гидролиэованный полиакрилонитрил (ги" пан ИРТУ-6-01-166-67 с содержанием основного продукта 103; хлорид кальция ГОСТ 4460-77, ; пла- 2о милом из фенолформальдегидной смолы (Пфф), сферические частицы (микробаллоны ) коричневого цвета, заполненные азотом; вода водопроводная общей жесткости 5-6 мг-зкв/л. 25

Вначале в отдельной емкости готовят раствор гипана концентрации 103, Для этого требуется 0,4-0,653 гипана и 4-6,53 воды. Затем в другой емкости готовят раствор хлорида кальция, для .чего 2,3-2,53 последнего растворяют в половине оставшегося количества воды.

На полученном растворе хлорида кальция затворяют половину цемента

66 2 58,0 — — — с добавкой половины пла2 2

1,3 3,5 милона - †и получают це2 2 ментную суспензию на растворе хлорида кальция.

Одновременно на оставшейся половине чистой воды затворяют вторую половину оставшегося цемента 66,2/258,0/2 с добавкой половины пламилона 1,3/2 - 3,5/2, а также вводом приготовленного раствора гипана 1

103-ной концентрации и получают цементную суспенэию на пресной воде и растворе гипана.

В результате смешения двух полученных суспензий получают тампонажную смесь густой консистенции и пониженной плотности с водоцементным содержа. нием 0,45-0,6.

В каждом опыте определяют плотность и структурно-технические свойства образовавшейся тампонажной смеси и сравнивают их со свойствами из" вестной тампонажной пасты, содержащей цемент, полиакриламид, хлорид кальция и воду.

Данные об ингредиентном составе и свойствах предлагаемой смеси и изчестной пасты приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемая тампонажная смесь может обладать пониженной плотностью до 1,35 г/см в то время как у известной пасты плотность составляет 1,76 г/см ; у предлагаемой смеси по сравнению с известной первоначальная густота выше в 3,6-4,9 раза, пластическая прочность в 7,3-8,1 раза и короче сроки схватывания: начало схватывания в 3,4 раза, конец схватывания в 2,8-2,9раза.

В результате того, что тампонажная смесь одновременно обладает облегченной плотностью и повышенными струк турно-механическими свойствами, создается возможность производить качественную изоляцию зон поглощения за одну обработку в пещеристо-трещиноватых и кавернозных закарстованных коллекторах, склонных к легкому расслоению горных пород при перепадах давления до 15 атм и удельной приемистости поглощения q = 60-240.

При использовании известной пасты в таких условиях качественной изоляции достичь очень трудно, так как высокая плотность пасты при закачке приводит к разрыву легко расслаивающихся, горных пород в зонах поглощения, а пониженные значения структурно-механических свойств приводят к размыву пасты в пещеристых коллекторах. Это приводит к многократным обработкам зоны.

9641п8

1

1

1

1

I Ã о м

Ю о О о а о о о о а о а м м

IL

z

Щ

1 Ф

1 Z о

X

I 1

1 1 х .о о о с

Ig

I1I х о м о о о

° 4 м о а

СЭ

S К

1- III 1

ОЫГ

333 u O

СФа

Z C

1 >Е о ое

1- Е X о

О Ф Ф

1 — l- !в

3о о

:Е

:Е

0 а

Ф о о о м а О

СЧ

OO

CO о

С!0 CO О м а- м о

СЧ о

СО

-з с

СЧ СЧ в л м

1 1 1

1 1 1 л А о

1 Ф о во

I!I m O X О

С3. Х Z

1 1 1 K г л

1- 1Ф

oov

1 C. ON 1 z! !Ф вЂ” — — 4Й

1 1 Ф

I l!J а

t!3

I- CD о

CQ

C О

К

333 т

Iо

Ф

I33 (5

Сб О м о о о

О CD

C) CD а а а м м м л л а О О о о а

° » а л л а а а м м м

CD а о О о СЧ сО О л

С3 СЗЪ

СЧ СЧ о а

CO СО

О1 О1

СЧ СЧ л О м м! tt Xo !с о I

1 CXI 1

1 СС

СЕ S

1 S Ã а лое

О 1-.

i С 333 х

О!

1 ЕоФ

l Ф с

1 С::

1 м м ъО

СЧ СЧ м m м

СЧ СЧ СЧ а

СЧ а

СЧ а л

СЧ м м л

CV СЧ

СЧ

1 о о а а а м м 31 а .СЧ а л

СЧ а

СЧ м л м м л

СЕ сЕ

С:

Ф

z (Q

3Е а

Ф

Ct о () \ !

1 1

z 1

1 333 l

3 оо 1

I S 1

1 I 1

1 l ь о а О О л о о о а О

Ю о О о а о о о о а О О л о о о а о о

° о

IХ

Ф

z ao

Ф О а о

СО OO СО а а а

С3

СЧ О о в л л м сЧ О "О о с0

О а О О о л м ъО с3

° .О О .О О

xО

1

I

1

1

I

I

3

1 ,1

l !

1

1

1

I !

1

1

I

1

1 (1

I

1 !

I

1

I

1

1

1 !

1

1

1

1

1

l

I

I

1

1

1

I

333

03

Iо

>Я о

333 (>

IlI

П)

Iи о

СЭ сч сч сч сч м м м

СЧ CV СЧ -Ф

964108

7 Р

Формула изобретения

Тампонажная смесь для изоляции зон поглощения при бурении скважин, включающая портландцемент тампонажный, пастообразователь, хлорид каль" ция и воду, о.т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффектна ности изоляции закарстованных и низкогидроразрывных зон поглощения путем повышения структурно-механических щ свойств при сохранении прокачиваемос", ти и снижении плотности, она дополнительно содержит пламилон, а в качест. ве пастообразователя - гипан при сле дующем соотношении компонентов,вес,3:

Портландцемент тампонажный 58,0-66,2

Гипан 0,4-0,65

Пламилон 1 3 3 5

Хлорид кальция 2,3-2,5

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

If 537184, кл. Е 21 В 33/138ю 1973 °

2. Авторское свидетельство СССР

If 580308, кл. Е 21 B 33/138, 1974.

3. Реферативный научно-технический сборник. Сер. "Бурение", И., ВНИИОЭНГ, 1979, Ф 1.(прототип).

Составитель В. Никулин

Редактор Л. Филь Техред Т.фанта Корректор А. Ференц

Ъаказ 7565/2 Тираж 623 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,