Тампонажный состав для изоляции зон поглощений при бурении скважин

 

Н. М. Макеев, Ю. Н. Братухин, В. И. Капралов, В. А. Опалев и Н. Н. Касаткина /, 1

) .-Р и

Пермский государственный научно — исследовательским и йроектный институт нефтяной промышленности / (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИИ

ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для изоляции зон интенсивных поглощений при бурении скважин в солевых н переслаивающихся с солями породах при наличии в них перетоков пластовых вод.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату

5 является тампонажный состав для изоляции эон поглощений при бурении скважин )2), содержащий цемент, каустический магнезит, добавку — хлорид кальция, полиакриламид и воду при следующем соотношении ингредиентов, вес. ч.:

Цемент 100

Магнезит каустический 5 — 10

Хлорид кальция 4 — 5

Полна крыл амид . 0,05 — 0,20

Вода 46,60 — 56,50

Однако известный состав обладает недостаточно высокой водоустойчивостью РОЖ и недостаточно высокими силами сцепления с солями (не выше 5 кг/ем ), что не во всех

20 случаях позволяет качественно производить тампонажные,работы в солевых и переслаиваюШихся с солями породах, особенно при наличии нескольких интенсивных перетоков пластовых

Известен тампонажный раствор для цементирования обсадных колонн скважин в солях, содержащий кислый шлак, магнезиальный цемент, хлорид кальция и воду (1), Однако тампонажный раствор, специально предназначаемый,только для цементирования обсадных колонн скважин, после затворения имеет высокую растекаемость 180 — 190 мм, а образование цементного камня происходит только через 10 — 12 ч, Кроме того, образующийся цементный камень через 2 месяца трескается и постепенно размывается пластовыми водами. Поэтому этот тампонажный раствор, не обладая закупорнвающими свойствами после эатворения в течение длительного времени, никак не может быть использован для изоляции эон поглощений при бурении скважин.

3 99!028 вод, так как последние способны вымывать состав, что ведет к необходимости повторять обработку.

Целью изобретения является повышение водоустойчивости и силы сцепления тампонажно- ч го камня с солевыми и переслаивающимися с солями породами.

Указанная цель достигается тем, что тампоиажный состав дпя изоляции зон поглощений при бурении скважин, содержащий каустичес- 111 кий магнезит, цемент, добавку полиакриламид и воду,.в качестве добавки содержит хлорид магния при следующих соотношениях ингредиентов, вес. ч.:

Магнезит каустический 100 00 15

Цемент 1,00-5,00

Хлорид магния ? 6,25 -31,85

Полиакриламид 0,50-0,90

Вода 75,31 — )0,10

Процесс твердения каустического магнезита зО в составе заключается в гидратации окиси магния в расгворе хлорида магния, Наряду с ° образованием гидрата окиси магния происходит взаимодействие между окисью магния и хлористым магнием с образованием неводостойких 25 оксихлоридов, входящий в сос1ав полиакриламид, который способен создавать защитную пленку на поверхности кристаллов Ьксихлорида магния, чем и достигается высокая водоуе„гойчивость состава (на 10-12% выше, чем у известного), а тампонажный камень становится устойчивым к трещиноватости.

При определенном соотношении ингредиентов в составе тампонажный камень, образу4 ющийся из этого состава, обладает высокими силами сцепления с солями (в 2,6 — 3,2 раза выше, чем у известного).

Для получения предлагаемого тампонажного состава были использованы: магнезит каустический, ГОСТ 1216-75, портландцемент тампонажный, производства Вольского завода

"Красный Октябрь", ГОСТ 1581 — 78, хлорид магния, ГОСТ 4209 — 77, полиакриламид (ПАА), ТУ 6-01 — 1049 — 76, вода водопроводная общей жесткости 5 мг — экв/л.

Сначала готовили 3%-ный раствор ПАА, для чего 0,5 — 0,9 r ПАА (в пересчете на сухое вещество) растворяли при комнатной температуре в 16,16 — 29,1 мл воды (в части от ее общего количества) и содержимое перемешивали.

Затем в отдельной емкости готовили 30-35%ный раствор хлорида магния. Для этого 26,25—

31,85 г хлорица магния растворяли в 61—

59,15 мл воды (остаток воды). Далее 100 r каустического магнезита затворяли на растворе хлорида магния. После перемешивания в течение 2 мин в полученный раствор добавляли

1 — 5 r портландцемента. Перемешивание смеси продолжали еще в течение 1 мин и затем в зту смесь при непрерывном перемешивании добавляли ранее приготовленный раствор ПАА.

Через 0,5 — 1 мин получали густую тестообразную массу, которая н представляла собой тампонажный состав. !

Свойства тампонажного состава приведены в табл. 1.

991028! с а ! I I о

РЛ

8 $ Я A

СЧ еч та ее о Я Я

I !

Ф о Ф о IrL Ф сч о . о

° К м Ф m л м мя

° ° м ° а ° о .0 „„о о о„ ао ф ф Д о,0 (7 т о о„о 3 ф Ф о в о м r- «i мъ ф м м м .м о

Я м р Ф а Оо ((oO 00 О о т а л "о о о о о о c" о о

Л«Я из а ао с ф

С 4 а д

00 00 СЧ ф м о

C) о р.

Ф

I/Ъ

00 м

3 о

00" Я Е

991028

Таблица 2

Предельные Оптимапь-„ значения, ные значевес.ч. ния, вес.ч.

Ингредиенты

Магнезит каустический

100,00

1,00--5,00

26,25 — 31,85

100,00

300 15

Цемент

Хлорид магния

Полиакрнламид

31,85

0,60

7&,55

0,50 — 0,90

75,31-90,10

Вода

Составитель М. Николаева

Техред А.Бабинец

Редактор О. Юрковецкая

Корректор Л.Бокшан

Тираж 601

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

j 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 85/47

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4

Количественные значенйя ингредиентов тампонажного состава (предельные и оптимальные), выявленные на основании испытаний, приведены в табл. 2.

Использование тампонажного состава дает возможность проводить качественную изоляцию з5 зон интенсивного поглощения промывочной жидкости всего за одну обработку в закарс.тованных породах даже на глубине 2000—

2500 м.

Формула изобретения

Тампонажный состав дпя изоляшгя зон поглощений при бурении скважин, содержащий каустический магнезит, цемент, добавку

1 полиакриламид и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения водоустойчивости состава и силы сцепления тампонажного камня с солевыми и переслаивающимися с солями породами, он s качестве добавки содержит хлорнд магния при следующих соотношениях ингредиентов, вес. ч.:

Магнезит. каустический ll00,00

Цемент 1,00 — 5,00

Хлорид магния 26,25 — 31,85

Полиак риламид 0,50 — 0,90

Вода 75 31 — 90 10

t 1

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР IV 601392, кл. Е 21 В 33/138, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2748974/22-03, кл. Е 21 В 33/138, 1979 (прототип) .