Буферная жидкость

О П И С А Н ГЕ (и 945380ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскикСоциапистическикреснубпик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кл. Е 21 В 33/138 Ьеудерктюад кемктет СССР в деаем кэабретеккЯ к еткрытвЯ(72) Авторы изобретения 71) Заявнтел Конструкторское бюро Производственного-вбъедйнения "Саратовнефтегаз") БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТ и" тоР вы- ершен ной мен Поставленная цель досчто буферная жидкость досодержит водный насыщеннхлористого натрия и смесленэтиловых эфиров монофенолов (ОП) при следующшении ингредиентов, об ФВодныи насыщенныираствор хлористого игается темолнительно ферной отмываюствие,пломня с пораствор етраэтидиалкилем соотно 7 Ы,5-84,0 натрияСмесь т тиэфиленэтило Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к буферным жидкостям, применяемым в процессе цементирования обсадных колонн.Известна буферная жидкость, применяемая при цементировании скважин, пробуренных растворами на углеводородной основе, содержащая воду, углеводородную основу, жирную кислоту, основание металла и добавки - соли ряда боритов, галогенидов, Фосфатов 1 Д.Недостатком указанной бу жидкости является ее низкая щая способность и, как след хое сцепление цементного ка верхностью металла и породы.Известна также буфеоная жидкость на углеводородной основе, содержащая уо воду, жирные кислоты, основание металла, продукт отмыва контактных газов в производстве изопрена и дизельное топливо 21.2Отмывающая способность этой жкости за 10 мин составляет 81,1 Ф,является недостаточным для равномного сцепления тампонажного камняпо всей длине колонны.Целью изобретения является поие отмывающей способности буфжидкости, используемой при цетировании скважин, пробуренных сровыми растворами на углеводородноснове94538 25 ров моно- и диалкилфенолов ОП) 1,0-1,5Дизельное топливо ОстальноеПоложительный эффект по смыву пленки известково-битумного раствора предлагаемой буферной жидкостью объясняется тем, что она представляет собой устойчивую эмульсию типа вода-нефть, внешней фазой которой является дизельное топливо и ко- и торая обладает структурными свойствами.За счет внешней углеводородной фазы при контакте буферной жидкости с пленкой известково-битумного раствора происходит ее растворение и разрыхление, а затем смыв за счет структурных свойств жидкости, обеспечивающих высокие касательные напряжения в контактных зонах,Исследования отмывающей способности предлагаемой. буферной жидкости различных составов проводят в лабораторнь 1 х условиях. 8 качестве промывочной жидкости на углеводородной основе используют известково- битумный раствор, который имеет следующие параметры: плотность 1,05 г/см ; вязкость 32 сП, водоотдача О за 30 мин, СНС 1/10Й,2/06 Пэ.П р и м е р, К 60 мл дизельного топлива добавляют 4,5 мл эмульгатора ОПи перемешивают в течение 2-3 мин со скоростью 50-60 об/мин до получения однороднои массы. Далее35 при непрерывном перемешивании доливают в мешалку 235,5 мл насыщенноговодного раствора хлористого натрия с плотностью 1,20 гс/см. Черезс 7-10 мин перемешивания буферная жидкость готова к применению.Определение отмывающей способности буферной жидкости для известково- битумного раствора с металлической поверхности проводят на консистомет 45 ре (КЦ), Скорость движения жидкости в этом приборе при 60 оборотах в минуту соответствует движению жид 0 4кости в затрубном пространстве, чемдостигается приближение лабораторныхисследований к условиям скважины.Лопастное устройство прибора КЦ опускается в известково-битумный раствор, затем его вынимают и оставляютна 5 мин на воздухе для стеканияизвестково-битумного раствора и образования пленки. Лопастное устройствовставляют в прибор КЦ, одевают стакан с буферной жидкостью и включаютномер. После 10-ти минутного вращения лопастное устройство извлекают иопределяют площадь, с которой смытапленка. Затем определяют процент смытой поверхности от всей поверхностилопастного устройства.Определение силы сцепления тампонажного камня с металлом проводятпо следующей методике.Металлический стержень после отмывки от пленки известково-битумногораствора помещают в стакан, в которыйзаливают тампонажный раствор. Последвухсуточного твердения цементногокамня с помощью пресса определяютстрагивающее усилие металлическогостержня,по отношению к цементномукамню. Затем рассчитывают силы сцепления камня с поверхностью металлического стержня, приходящиеся на единицу поверхности контакта.Величину гидропрорыва контактнойзоны между цементным камнем и стенками металлического кольца определя.ют по следующей методике,В стакан, отмытый от пленки известково-битумного раствора буфернойжидкостью, заливали тампонажную смесь,после двухсуточного твердения цемента стакан присоединяют к насосу и определяют величину давления, котораянеобходима, чтобы вода начала поступать между стенками стакана и цементным камнем. Затем рассчитывают величину гидропрорыва на единицу поверхности контакта.Полученные экспериментальные данные приведены в таблице.Свойства буфернойжидкости Рецептура буфернойжидкости, Ф Через двое сутоктвердения при 40 оС Плот- Отмывающая ност) способность г/см за 10 мин,3 Сила сцепления с металлом)кгс/см Насыщен-: ныйраствор.йаС 1 Дизельное топливоI 0,8 90,0 0,0 89 0 1)0 1)16 88 5 1,5 1,16 10 4,2 4,0 95,0 10 4,3 4,6 88,0 2,0 1,15 10 96,5 1,0 1,0 84 5 О 5 1 15 90,0 98,0 о 4,0 1,0 1,14 83,5 1,5 1,14 8,8 99,0 9,1 2,0 1,14 83,0 1)3 99,0 40,0 20 2)3 99,0 8,6 20 78,5 11,6 20 1,5 1,12 11,7 99,5 78,0 2,0 1,12 20 99)5 74,0 85)0 2,8 1,0 1,11 1,5 1,11 2,2 11,6 0,8 0,6 2,0 1,11 73,0 1,6 75,0 77,0 1,5 30 77) 5 0,3 30 г20 дизельного топлива, что дополнительно подтверждается высокими значениями давлений гидропрорыва и сил сцепления при исследовании адгезии цементного камня к металлу. 79 5, 0,5 1,14 79 О 1 0 1 13 69,0 1,0 1,10 68 5 1 5 1 1 о 68,0 2,0 1, 10 Как видно из таблицы наилучшей отмывающей способностью обладает состав, содержащий 78)5-84)03 водного насыщения раствора хлористого натрия, 1,0-1,54 смеси тетраэтилензтиловых эфиров моно- и диалкилфенолов и 158 еличинадавления,для гидропрорыва945380 1,0-1,5 Составитель В. ЯгодинРедактор А. Шишкина Техред Ж. Кастелевич, Корректор ЕРошко Заказ 5283/44 Тираж 623 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,При содержании смеси тетраэтилен.этиловых эфиров, моно- и диалкилфенолов меньше 1,03 отмывающая способность и адгезионные характеристикицемента к металлу резко снижаются. ЗПри содержании смеси тетраэтиленэтиловых эфиров моно- и диалкилфенолов больше 1,5/, несмотря на высокуюсмьваемость, резко снижаются адгезионные характеристики цемента к металлу, что объясняется адсорбциейэтой смеси на исследуемых поверхностях.Предлагаемая буферная жидкостьпредставляет собой однородную нерасслаивающуюся эмульсию белого цвета,имеющую структуру, которая позволяетполучить высокие напряжения сдвигапри смыве и при необходимости производить утяжеление бу ерной жидкости 20баритом до 1800 кг/м , улучшить отмывающую способйость на 16- 183, чтоспособствует повышению качества цементирования скважин. Кроме того, предлагаемая жидкость по срав 25,нению с известной позволяет получить значительную зкономию дизельного топлива,Так как средний объем буфернойжидкости, закачиваемой в скважину ЭОдля смыва пленки известково-битумного раствора, равен 10 м, то на каждую скважину экономится 5,8 т дизельного топлива. формула изобретенияБуферная жидкость на углеводородной основе, содержащая дизельное топливо, о т л и ч а ю щ а-я с я тем,,что, с целью повышения отмывающейспособности жидкости, она дополнительно содержит водный насыщенныйраствор хлористого натрия и смесь тетраэтиленэтиловых эфиров моно- идиалкилфенолов (ОП) при следующемсоотношении ингредиентов, об.:Водный насыщенный растворхлористого натрия 78,5-84,0Смесь тетраэтиленэтиловыхэфиров моно- идиалкилфенолов(ОП)Дизельное топливо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3625286,кл. 166-291, 1972.2. Авторское свидетельство СССРМ 692983, кл, Е 21 В 33/44, 1974