Буферная жидкость

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл,з Е .21 В 33/138 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретенияВолгоградский государственный научно-исследовательскийи проектный институт нефтяной промышленности,Производстобъединения "Нижневолжскнефть" Министерства-нефтянойи омышленности(54) БУФЕРНАЯ)ХИДКОСТЬ Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин, а именно для разделения бурОвого и тампонажного растворов в процессе цементирования.Известен состав для разделения потоков жидкостей, представляющий собой трехкомпонентную гелеобраэную смесь иэ растворов полиакриламид,0 гексареэорциноной смолы и Формалина 1.Недостатки известного разделителя состоят в низкой плотности, сложности приготовления в технологическом отношении и дефицитности используемых компонентов.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является буферная жидкость на углеводородной основе (диэтоплива), которая содержиторганофильную глину, воду, поверхностно-активное вещество, органический компонент (дизтопливо) и добавку. При необходимости использования25 буферной жидкости повышенной плотности утяжеление ее предусматривается стандартными утяжелителями (например баритом), которые являются инертныМи материалами, т.е. наполнителями,оказывающими гланное влияние на плотность раствора 2 .Недостатком этой буферной жидкости является отсутствие у нее вязко- упругих снойств при смешении с системами буровых и тампонажных растворов и тем саьым необеспечение полного вытеснения (замещения) растворов, что снижает качество крепления заколонного пространства.Цель изобретенияповышение эффективности разделения бурового раствора от тампонажного. Указанная цель достигается тем, что н известную буферную жидкость, содержащую органический компонент, глинопорошок, поверхностно-активное вещество, воду и добавку, в качестве органического компонента введен флотореагент Т-бб, а в качестве добанкикарбоксиметилцеллюлозу ингредиентов, вес.ч.:Вода 40-60 флотореагент Т-бб 40-60 Глинопорошок 10-20 Поверхностно-активное вещество 0,5-1 Карбоксиметилцеллюлоза 0,5-2,12 сульфанол 18 ф 20 1 22 Не тече флотореагентТвыпускается Волжским и Тольяттинским заводами синтетического каучука по ТУ-103243-74,Буферную жидкость приготавливают следующим образом.В расчетном количестве воды раст воряют 0,5-2 вес.ч. полимера (высоко,молекулярного соединения); например КМЦ. В полученный раствор добавляют поверхностно-активное вещество(ПАВ) - 0,5-1 вес.ч. После добавки реагента Т-бб приготавливают эмульсию для эатворения твердой фазы, в которую вводят 10-20 вес.ч. глинопорошка (бентонита) до получения необходимой вязкости.В табл. 1 показано изменение плотности и вязкости буферной жидкос- ти в зависимости от добавки глинопорошка (бентонита); в табл. 2 - увеличение вязкости при содержании вбуфере 20 вес.ч. глинопорошка в зави. симости от добавки полимера (КМЦ) в количестве 0,4-2; в табл. 3 - изменение вязкости в зависимости от содержания в жидкости затворения различного количества воды и флотореа гента Тпри постоянном сохранении остальных ингредиентов; в табл. 4 влияние на структурную вязкость добавки высокомолекулярного соединения и глинопорошкй; в табл. 5 - вязкоупругие свойства предлагаемых жидкостей при смешении их с тампонажным раствором; в табл. 6 - вяэкоупругие свойства известных жидкостей при смешении их с тампонажным раствором; в табл.7 визменение вязкости при смешении буферной жидкости с буровым раствором; в.табл. 8 - снижение вязкости буферной жидкости по мере увеличениятемпературы.При этомследует отметить, что 40 фильтрация всех испытанных составов буферных жидкостей при комнатной температуре и давлении над фильтром 300 кгс/см (перепад давления 30 кгс/см ) равна 0 при перемешива нии. Увеличение температуры до 100 С и давления до 600 кгс/см (перепад давления 60 кгс/см )приводит к некоторому увелиению скорости фильтрации до 0,04 см /мин см250Вязкоупругие свойства предлагаемых буферных жидкостей особенно наглядно проявляются при смешении их с тампонажным раствором. 50 флотореагента Т-бб 1 Добавка буферной жидкости вязкостью 47 с в количестве 10-20 в тампонажный раствор вязкостью 130 с приводит к увеличению вязкости и образованию с частицами твердой .фазы тампонажного раствора коллоидированных адсорбционных слоев с толстыми гидратными оболочками, придающими смеси буферной жидкости с тампонажным раствором свойства упруговяэких тел, способствующих поршневому вытеснению.Такого эффекта образования объема с упруговязкими свойствами, способствующего полному вытеснению (замещению) бурового раствора, не наблюдается при смешении ранее известных буферных жидкостей с тамнонажным раст-, вором. Предлагаемая буферная жидкость способствует эффективному отплыву стенок скважины от корки (пленки) бурового раствора, так как при смешении с буровым раствором вязкость резко снижается в контакте жидкостей, что приводит к турбулентному течению жидкости, при котором возможность отмыва увеличивается,Постепенное уменьшение значения вязкости бурового раствора от "не течет" без добавки буферной жидкости до 40-38 с при 30-50 ее содержания показывает на совместимость предлагаемой буферной жидкости с буровыми растворами. При этом, так как внешней фазой является органика, вязкость буферной жидкости снижается по мере увеличения температуры. Это приводит к тому, что режим течения в стволе скважины развивается при более низких скоростях закачки буферного агента.Как видно из табл. 1-5,7 .и 8, предлагаемая буферная жидкость обладает широкими возможностями регулирования вязкости (от 26 с до "не течет"), очеиь низкой водоотдачей (скорости фильтрации до 0,04 см/мин) и, таким образом, не загрязняет продуктивный пласт, обеспечивает хорошее замещение бурового раствора, имея свойства вязко-пластичной жидкости. Кроме того, предлагаемая буферная жидкость совместима со всеми системами буровых растворов на углеводородной и водной основах.Таблица 1.840292 Таблица, 2 Вязкость, с от добавкиКМЦ, вес.ч. Количествоглинопорошка,вес.ч. 1,5 1,0 2,0 0,5 0 50 воды 81 47 62 10 29 26 153 65 93 32 15 29 20 112 214 51 34 1 сульфанола Таблица 3 Состав буферной жидкости, вес.ч. Вода Сульфанол флотореагент Т20 Не течет 70 30 40 114 20 60 50 34 20 50 60 58 20 40 240 20 70 30 Таблица 4 Добавка КИЦ,вес.ч.840292 Т аблица 6 Добавка буфернойжидкости, В 0 10 20 30 50 Тащхнажный раствор 81,5 64,5 64.,5 аблица 7 Т Условная вязкость, с Добавка буферной жидкости, % 0 10 20 30 50 Буровой раствор на нефтяной основе Не течет 43 40 38,5 30 70 80 90 Температура,С 50 60 Структурнаявязкость, СПЗ 105 125131 117 70 79 89 58 КарбоксиметилцеллюлозаВодаФлотореагент Т-бб Формула изобретения 0,5-2 40-60 40-60 Составитель Г.Сапронова Редактор Т.Кугрышева Техред М. ГалинкаКорректор М.,ЦемчикЗаказ 4697/42 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Буферная жидкость для разделения бурового и тампонатного растворов, содержащая глинопорошок, воду, повер хностно-активное вещество, органический компонент и добавку, о т л ич а ю щ а я с я .тем, что, с целью повышения эффективности разделения, в качестве органического компонента она содержит флотореагент Т-бб, а в качестве добавки - карбоксиметилцеллюлозу, причем соотношение ингредиентов следующее, вес. ч.:Глинопорошок 10-20Поверхностно-активное вещество 0,5-1 Кажущаяся (условная) вяз.кость, СП МТ аблица 8 Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе 1. Авторское свидетельство СССРФ 4 О 2635, кл. Е 21 В 33/13, 1976. 2. Процесс вытеснения глинистого раствора из межтрубного пространства скважин в условиях мерзлоты "01 апд Оа Е", 1975, 9 41, 73, с, 87- 97 (прототип),