Буферная жидкость

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1832057 9(22) Заявлено 311078 (21) 2679867/22-03 с присоединением заявки Мо Е 21 В 33/138 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.: дАВсесоюзный научно-исследовательский инспо креплению скважин и буровым растворам(54) БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ Изобретение относится к крепленишнефтяных и газовых скважин, а именнок процессу цементирования,Известна вязкоупругая буфернаяжидкость 11содержащая полиакриламид 0,6-1, формальдегид (37-нойконцентрации) 1-5, раствор гексарезорциновой смолы 4-10,В этом составе в качестве сшивающего агента используют формальдегиди раствор гексарезорциновой смолы,Эта вязкоупругая буферная жидкостьимеет хорошие реологические характеристики и может быть использованав скважинах с забойной. температурой 15до 80-90 оС. Однако термостойкость этой буферной жидкости невелика,что ограничивает ее применение в высокотемпературных скважинах.Кроме того, этот состав очень неудобен в приготовлении, так как после смешения он должен находиться в покое в течение 24-48 ч, а в дальнейшем возникают затруднения при всасывании его насосами.Наиболее близкой по технической сущности является буферная жидкость, содержащая полиакриламид, соль поли- ЗО валентного металла ГеС 1 или Ге 504 и воду 2.К недостаткам предлагаемой буферной жидкости относится высокая скорость реакции, не дающая возможность получения однородных структур. При использовании 2-5-ных водных растворов ГеС получаются сгустки (места, куда попало много сшивающего агента) и почти чистый раствор полиакриламида (низкое содержание сшивающего агента) который при перемешивании с буровым раствором способен с ним взаимодействовать. Это ведет к коагуляции и безвозвратным потерям больших количеств бурового раствора (применение этого состава в условиях Якутии оправдано, так как там буровой раствор нарабатывается в процессе бурения и практически не обрабатывается),Цель изобретения - улучшение качества буферной жидкости за счет повышения ее структурной однородности.Поставленная цель достигается тем, что в качестве соли поливалентного металла буферная жидкость содержит одну иэ солей ряда: Сг (504 )з;Яг (йОЗ )КС г (504), К Ге (504)Сц 504; СоС 1, Ге (504)з, при следующем соотнстяении ингредиентов, вес.В:Нор- мальныенапря жения Па Агент Вода180 1-2 мин 170 1-2 мин Сг 2 (504)33 3СН О + гекса 2резорциноваясмола 50 90 24-48 ч Ге (504 )3Сц 504КГе (504 )КС г (504 )Бентонит 130 100 1-5 с 1-5 с 5-10 с 1-3 мин 1-2 мин 130 170 90 60 0,4 Полиакриламид 0,8-2,5 Соли иэ вышеуказанного ряда 0,05-1,5 Вода Остальное П р и м е р ы. Для приготовления образцов готовят растворы сшивающих агентов и полиакриламида. После смешения растворов через 15 мин измеряют реологические свойства на реогониометре типа "плоскость-плоскость", при средней скорости сдвига 100 с через 10 мин после начала вращения, Данные приведены в табл. 1. Данные по термостойкости рецептур35и времени их образования приведеныв табл.2. Предель- Время геленая тем- образованияпература,С Как видноиз табл. 2, термостойкость предлагаемой вязкоупругой буферной жидкости выше, а время приготовления значительно меньше, чем у известной. Это позволяет испольэовать ее практически на всех скважинах, включая и высокотемпературные, готовить буферную жидкостьнепосредственно перед цементированием, а не за 1-2 сут, как при изготовлении известной. Кроме того, достаточно высокая скорость гелеобразования, дающая возможность получения однородных структур, а также допустимость значительного варьирования концентрации сшивающего агента в предлагаемой рецептуре вязкоупругой буферной жидкости, при сохранении необходимых реологических свойств, позволяет существенно упростить технологию ее приготовления непосредственно на буровой путем смешения компонентов в обсадной колонне в процессе цементирования. это исключает разрушение сплошности вязкоупругой буферной жидкости при закачке ее поршневым насосом,Для выявления преимуществ предлагаемого состава по сравнению с известным готовят смеси следующих составов, вес.ч.:1. 3-ный водный растворПАА 75. 3-ный водный растворГес 3925Итого: ПАА 2,25; ГеС 0,752. 2-ный водный растворПАА 805-ный водный растворГе Сз 20Итого: ПАА 1,6; ГеСз 13, 2,5-ный водный растворПАА 7010-ный. водный растворГе 50430Итого: ПАА 1,85, Ге 504 34. 3-ный водный растворПАА 7015-ный водный растворГе 504 30Итого: ПАА 2,1, Ге 504 4,55. 1,5-ный водный растворПАА 901-ный водный растворС г (504) 10Итого: ПАА 1,35; С г (504) 0,16. 1,0-ный водный растворПАА 953-ный водный растворС гй (504) 3Итого: ПАА 0,95; Сг (504 )З 0,157, 2-ный водный растворПАА 954-ный водный растворСгд (504) 5Итогово ПАА 1,9, С г (50 ) 0,28. 1,5-ный водный раствор4 зПАА 904-ный водный растворК ГС г (504)1 10Итого: ПАА 1,35;К ЕС г (5 04 )832057 Т а б л и ц а 3 Ф, Па Условнаявязкостьусл.ед. Образец Термо- стойкостьС 50 Неоднородн вестный Мгнов е гновенн 75 0 Однородн 7,0 7,5 1 - 230 Т 75 140,0 100 изобретени ор Бполиметалс я/20 ТираВНИИПИ Государстпо делам изббр 113035, Москва, Ж627енногтенийРауш аказ 30 дписное комитета СССРоткрытийкая наб д.4 лиал ППП "Патент",гУжгород, ул, Проектная, 4 Во всех экспериментах используют полиакриламид высшего качества, выпущенный Калужским химкомбинатом.6Мол.вес 1,5 10 . В качестве сшиваюПредлагаемый 11,0 800 10)5 . 610 14,0 1400Испытания показывают, что при использовании ГеС 19 получить однородный продукт практически невозможно, вследствие чего при смешении этого состава с буровым раствором происходит коагуляция последнего, При приготовлении состава с Ге 504 возникают невеликие нормальные напряжения и не достигают технологически эффективных значений. ферная жидкость, содержаща криламид, соль поливалентн ла и воду, о т л и ч а ю щ тем, что, с целью улучшени а буферной жидкости за сче ения ее структурной одноро щих агентов используют соли марки"4". Результаты испытаний приведеныв табл. 3. Время геле- Однородностьобразования, структуры ности, в качестве соли поливалентногометалла жидкость содержит одну изсолей ряда: сульфат хрома, нитратхрома, хром-калиевые квасцы, железо калиевые квасцы, сульфат меди, хлоридкобальта сульфит железа (окисного)при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:Полиакриламид 0,8-2,5 5 Соль из вышеуказанного ряда 0,05-1,5Вода Остальное Источники информации,40 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 402635, кл, Е 21 В 33/14, 1971.2, Авторское свидетельство СССРР 732499, кл, Е 21 В 33/138, 1977.