Состав для изоляции кавернозной части ствола скважины

(51)5 Е 21 В 33/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(54) СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ КАВЕРНОЗНОЙ ЧАСТИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к бурению скважин. Состав, содержащий карбамидофоробретение относится к бурению ск жин, в частности к тампонажным составам для изоляции неустойчивой кавернозной части ствола скважины, и может быть использовано при бурении скважин на нефть, газ и воду.Изобретение также может быть использовано для изоляции поглощений или притока пластовых вод при добыче нефти, в также в качестве изоляционного покрытия для создания противофильтрационного экрана открытых горных выработок, в частности шламо- и рассолохранилищ,Известны тампонажные составы для изоляции неустойчивой каверзной части ствола скважины на основе портландцемента, содержащие дополнительно вещества, регулирующие водоотдачу и сроки схватывания. мальдегидную смолу, полимерную добавку, отвердитель и воду, дополнительно содержит флотореагент Т, а в качестве полимерной добавки - оксиэтилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, мас,%; карбамидоформальдегидная смола 24,62-53,09; оксиэтилцеллюлоэа 0,008- 0,088; флотореа гент Т16,69-42,93; отвердитель 0,063-0,46;, вода остальное. В качестве отвердителя используют соляную или сульфаминовую кислоты или хлорид железа, Состав готовят смешением расчетных количеств флотореагента Ти 0,5%-ного раствора оксиэтилцеллюлозы, затем добавляется расчетное количество 100-ного раствора отвердителя и после перемешивания вводится расчетное количество карбамидоформальдегидной смолы. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.ВУказанные известные тампонажные составы помещают в кавернозную часть ство- - а ла скважины в виде цементного моста, 4Однако укаэанные известные тампонажные составы характеризуются низкими изолирующими свойствами в отношении кавернОзной части ствола скважины, так как цемент, содержащийся в этих составах, оказывает коагулирующее воздействие на М фильтрационную корку и при этом проницаемость этой корки повышается, что приводит к сниженик) устойчивости ствола скважины,Кроме того, указанные известные тампонажные составы обладают высокой плотнбстью, значительно выше плотности глинистого бурового раствора, вследствие чего происходит проседание цементного моста с образованием канала у стенки сква10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 24,62-53,09 0,008-0,088 16,69-42,93Ф жины, что делает изоляцию некачественной.Вместе с этим известные составы оказывают ксагулирующее воздействие на глинистый буровой раствор, что приводит к резкому загустеванию бурового раствора и затруднению удаления его из кавернозной части.Кроме того, при попадании цементного раствора в буровой раствор происходит значительное изменение свойств бурового раствора (повышение показателя фильтрации, реологических и структурно-механических показателей), что вызывает необходимость полной или частичной замены бурового раствора и повышает затраты времени и средств на проведение изоляционных работ.Наиболее близким к предлагаемому является вязкоупругий состав для изоляции кавернозной части ствола скважины, содержащий, мас. %: карбамидоформальдегидная смола 60-80; полиакриламид 0,1-0,5; хлорное железо 0,5-0,7; вода остальное.Укаэанный известный состав обладает недостаточно высокими изолирующими свойствами в отношении кавернозной части ствола скважины из-за высокого коэффициента водоотделения, высокой усадки состава при твердении в присутствии минерализованной среды иэ-эа высокой водопроницаемости образующегося камня,Кроме того, известный состав имеет низкую прокачиваемость, так как после приготовления происходит резкое повышение вязкости состава, что затрудняет его закачку в изолируемую часть ствола скважины и не обеспечивает полное вытеснение из каверноэной части ствола скважины бурового раствора,Цель изобретения - повышение изолирующих свойств состава за счет снижения его водопроницаемости, усадки в минералиэованной воде и уменьшения коэффициента водоотделения при одновременном улучшении его прокачиваемости.Поставленная цель достигается тем, что известный состав для изоляции кавернозной части ствола скважины, содержащий карбамидоформальдегидную смолу, полимерную.добавку, отвердитель и воду, дополнительно содержит флотореагент Т, а в качестве полимерной добавки - оксиэтилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, мас, :Карбамидофор-мальдегиднаясмолаОксиэтил целлюлозаФлотореагент ТОтвердитель 0,063-0, 16 Вода Остальное причем в качестве отвердителя он содержит соляную кислоту или сульфаминовую кислоту, или хлорид железа. П р и м е р 1. В лабораторный стакан помещают 30 мл флотореагента Ти 5 мл 0,5-ного раствора оксиэтилцеллюлозы (ОЭЦ), перемешивают 2 мин, добавляют 0,75 мл 10 -ного раствора соляной кислоты, перемешивают 2 мин и вводят 65 мл карбамидоформальдегидной смолы. Смесь перемешивают в течение 3 мин на лабораторной мешалке и получают состав со следующим содержанием ингредиентов, мас.%: карбамидоформальдегидная смола 44,96; Т27,05; ОЭЦ 0,021; НС 0,066 и вода остальное (соответствует опыту 7 в таблице). П р и м е р 2. В лабораторный стакан помещают 45 мл флотореагента Ти 20 мл 0,5 -ного ОЭЦ, перемешивают 2 мин, добавляют 5,0 мл 10%-ного раствора =еСз и перемешивают в течение 2 мин, а затем добавляют 35 мл карбамидоформальдегидной смолы. Смесь перемешивают в течение 3 мин и получаот состав со следующим соотношением ингредиентов, мас. О : карбамидоформальдегидная смола 24,62; Т41,24; ОЭЦ 0,085; ГеСз 0,46; вода остальное соответствует опыту 25 в таблице).П р и м е р 3. В лабораторный стакан помещают 20 мл флотореагента Ти 2,0 мл 0,5%-ного раствора ОЗЦ, перемешивают в течение 2 мин и добавляют 3 мл 10%-ного раствора сульфаминовой кислоты, перемешивают 2 мин и вводят 80 мл карбамидоформальдегидной смолы, После перемешивания в течение 3 мин получают состав со следующим соотношением ингредиентов, мас.%: карбамидоформэльдегидная смола 52,13; Т17,00; ОЭЦ 0,008; сульфаминовая кислота 0,25; вода остальное (соответствует опыту 15 в таблице).Аналогичным образом готовят предлагаемый состав и с другим содержанием ингредиентов.В ходе лабораторных испытаний определяли следующие показатели свойств предлагаемого состава: время потери текучести(ч/мин); прокачиваемость образующегося состава после приготовления (см /с при Ь Р = 0,02 МПа); водопроницаемость см за 0,5 ч при перепаде давления 0,1 МПа); коэффициент водоотделения) в процентах через 3 ч после приготовления),"усадка в процентах через 3 сут после выдержки в минерализованной воде).Водопроницаемость состава определяли по следующей методике, На воронкеБюхнера формировали фильтрационную корку путем фильтрования глинистого бурового раствора при перепаде давленйя 0,1 МПа, затем раствор выливали и на фильтрационную корку в воронку наливали предлагаемый состав, оставляли на 1 сут, залив сверху буровым раствором. Через 1 сут определяли количество отфил ьтровавшегося фильтрата бурового раствора за 0,5 ч при ЬР = 0,1 МПа. Затем буровой раствор выливали, остатки смывали водопроводной водой и далее в воронку на состав заливали минерализованную воду и фильтровали в течение 0,5 ч при Ь Р "0,1 МПа. По количеству отфильтровавшейся жидкости судили о водопроницаемости предлагаемого соста. ва, т.е. о его изолирующих свойствах.Прокачиваемость состава определяли по следующей методике. Состав заливали в делительную воронку обьемом 250 см с диаметром отверстия в кране 3 мм. Воронку вставляли в колбу Бунзена, соединенную с вакуумной установкой. В колбе создавалось разряжение 0,02 МПа, затем открывали кран делительной воронки, включали секундомер и определяли время истечения состава. По скорости истечения состава (в см/с) через 30 мин после приготовления в сравнении с его скоростью сразу же после приготовления судили о прокачиваемости раствора. Остальные показатели определяли поизвестным стандартным методикам.Данные о составе и свойствах известного и предлагаемого составов приведены в 5 таблице.Формул а изобретения 1. Состав для изоляции кавернозной части ствола скважины, содержащий карбамидоформальдегидную смолу, полимерную 10 добавку, отвердитель и воду, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения изолирующих свойств состава за счет снижения ее водопроницаемости, усадки в минерализованной воде и уменьшения .15 коэффициента водоотделения при одновременном улучшении его прокачиваемости, он дополнительно содержит флотореагент Т, а в качестве полимерной добавки - оксиэтилцеллюлозу при следующем содер жании ингредиентов, мас.:Карбамидоформальдегидная смола 24,62-53,09 Оксиэтил целлюлоза 0,008-0,088 Флотореагент Т16,69-42,93 25 Отвердитель 0,063-0,46Вода Остальное 2. Состав по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве отвердителя он содержит соляную или сульфаминовую кислоту или 30 хлорид железа.тт оа етоа аооо О Офт с с а Йво с о мме. Оеа сфо а е ооо о о о е В О. ц о аа Метао аацо оцоооо 1 1 1 1 1 1 а ц з 3 ф о- сч Оо е ц е е Вфф В ооо ф мв ф ф О ооаФосс 4О О О1 1 1 1 о о о о 11м ч в ф С 1 Ое оо О О оо Оооо ф ам ОЧфа оооо еоооо ел о Че о о оос о лф а ае ч ч ч в а аа л .тв а.т.т ф О Ч ЧО фч -т.э ламмммо ч в 00 ф еЧ Чм.т а О Ч Ч Ч Ч 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 11 аат т сец О С 1 а Еаласот цц о о 14 й. 1 1 1 1 1 1 1 1ее ос т т а со чтй е етстчссц еао1 леаее 1 4 скот .т 1 ЕЗФ 3 е 1Е ЧОССС 1:1 ---е 1 е 1теча е ц1- аеец е ц о сас. ц 1 тч 11 ое т1 Оа ЕСа и с 33 т 1 О 0 ОЬ Сч сац еФОцт ОЛ аа 1 С 1 11,3 .Фц 1 с ас тт 001 1 Ве11 Ч 1 До 1 1 11В 1 1 1 1 1 1аа 1 1 Е 1 ос е с еа х М 11 1 1 1 1о1 1 ц 1 1Е т 1 0 Ее фй 11 Е 1 111 т.вфс 4 11.1.д 1 о е 11. СО 1 1 1 й 000е Й 111 1 1 1а с 11 1 1 11о 1 1 1 1 1 са2оооооьоо а сце ефа.тамада е 1те т тмчсф е ооооаоооо4О О О О О О ВО В ма в вав т в.т м во оЧ О О О О ОСЧ Чоооааачм -т1 1 1 1 1 1Ч 41 лмв -сооЧЧЧЧ Мееоооооо сом фла ОфЧ Оф В ооооооОоаооо офф вч,ф ОООЛОВ Е4 лф,ф вч а Ч мет тмф влма - Ч Ч Ч М В4ч тлво а т т м ч ч ач лз зо 1