Буферная жидкость

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК е а д) С 09 К 7/02 3ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙСПИ ИЗОБРЕТЕНИ САНИЕ ИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСКОМУ еспеонажнокоагуляполниесть и кроновротовобъем добыоотн во ССС78 Сульфит-спиртовабардаУтяжелительЕдкий катрНефть(71) Научно-производственноединение но термическим методчи нейти "Союзтермнеть".чения возможности разделенияного бурового раствора и тамго раствора путем исключенияции бурового раствора, она дтельно содержит едкий натр,гуматы натрия при следующемшенин ингредиентов, мас.%:Глина 5,0 я5-15,0 35 1 1089Изобретение относится к бурению скважин, а именно к составам, применяемым в процессе цементирования для разделения тампонажного и бурового растворов, 5Наиболее близкой к предлагаемой является буферная жидкость, содержащая глину, сульфит-спиртовую барду и утяжелитель Г 11.Однако буферная жидкость такого состава несовместима с гуматным буровым раствором, кроме этого, она непригодна для отделения облегченного тампонажноуо раствора, например, цементобентонитовых смесей плотность 1300-1550 кг/м, от бурового раствора. Коагуляция бурового раствора приносит ощутимый материальный ущерб, так как свернувшийся буровой раствор не подлежит восстановлению его сливают в отвал), снижается также качество крепления.Цель изобретения - обеспечение возможности разделения гуматного бурового раствора и облегченного тампонажного раствора путем исключения коагуляции бурового раствораПоставленная цель достигается тем, что буферная жидкость, содержа-щая глину, сульфит-спиртовую барду З 0 и утяжелитель дополнительно содержит едкий натр, нефть и гуматы натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас. :ГлинаСульфит-спиртоваябарда 5,0-10,0Утяжелитель 2,0-25,0Едкий натр 0,5-1,0Нефть 2,5-5,0 40Гуматы натрия 0,5-1,0ВодаОстальноеПредлагаемый состав разделительной технологической жидкости обеспечивает ка 4 Мтвенное разделение бурового гу" 45 матшого и облегченного тамнонажного растворов.Кроме того, буферную жидкость легко ,приготовить в промысловых условиях. " При этом обычно используют цементи ровочные агрегаты.Процесс приготовления буферной жидкости ведут следующим образом.В одной половине мерника заготавливают объем бурового гуматного раст, вора (из расчета 100 кг), кг:Утяжелитель 5Глина 3 101Гуматы натрия 0,3 Нефть 5Вода До 100 кг Параметры такого раствора нахо" дятся в пределах: плотность 1050" 1600 кг/м р вязкость 30-50 с, стати,ческое напряжение сдвига 3-9/ 12- 27 м/см; водоотдача 3-5 смз; толщина корки 0,5-1,0 мм. В таком растворе коллоидная составляющая. достигает 157.Расчетный объем гуматяого раствора тщательно перемешивают цементировочным насосом и разбавляют водой до коллоидной составляющей 3-5 мас.7Вязкость такого раствора обычно находится в пределах 20-25 с по вискозиметру СПВ,Одновременно в другом агрегате готовят щелочной лигносульфонат (СЩР). Для этого в 1 м воды разбавляют вначале 10 кг .ЮаОН, а затем 400 кг ССБПри приготовлении раствора цементировочный агрегат работает по схеме: мерник - цементировочный насос - .исходящая линия - мерник. Агрегат работает на 2-3-й,скорости. По замерам плотности определяют растворимость ССБ, Если плотность раствора меньше 1220 кг/м, то добавляют НаОН. Однако содержание ИаОН в растворе не должно превышать 11 мас.7.Когда раствор щелочного лигносульФоната готов, его вводят в разбавленный буровой раствор.После 5-10 мин перемешивания растворов буферная жидкость готова к ис,пользованию,Количество щелочного лигносульфоната (СЩР), вводимого в раствор, выби" рается по его действию на тампонажныйи буровой растворы.Как известнокоагуляция бурового гуматного раствора происходит в результате попадания в него (на контак. те с цементным раствором) катионов СаПредотвращение коагуляции осуществляется наличием СЩР в разделительной жидкости. При смешении разделительной жидкости с цементобентонитовым раствором катионы Са модифиф цируют молекуля лигносульфоната, усиливая их разжижающее действие. Однако эффект разжижающего действия ограничивается коллоидной составляющей раствора при содержании в буровом раст, воре коллоидной составляющей более57. наблюдаются явления загустевания1089101 ный раствор - аналогичйый раствору, которым цементировали эту скважину.Оценку разделительной жидкости проводят по растекаемости смеси, приготавливаемой в различных компонентных соотношениях по методике ВНИИКРнефти: смесь считается пригод" ной, если растекаемость, определяемая по конусу АзНИИ, находится в пределах . 17 см и более, и непригодной, если растекаемость была менее 17 см.Результаты исследований сведены в таблицу. Содержание ингредиентов, мас.Ж РастеСоотношениеразделительнойжидкости и там-.понажного раствора (цемент -бентонит 5:1),Х каемостьпо конусу,АзНИИ;. см Глина Утяже- ССБ Нефть ЯаОН Гуматы Вода литель натрия25 01 05 До 100 75:25 50:50 25 ф 25:75 75:25 50:50 0,5 До 100 25 3 2,5 0,3 25 25:75 5 2,5 0,50,5 До 100 25 75:25 50:50 24 24 25:75 25 5 15 10 2 5 10 05 До 100 75:25 50:50 25 24 15 35 15 07 20 До 100 19 16 1 3,5 0,1 0,7 До 100 25 75:25 10 50:50 25 25 25:75 приготавливаемой разделяющей жидкости. Поэтому при приготовлении разделителя исходный буровой раствор предварительно разбавляют водой до коллоидной составляющей 3-53 и только после 5 этого смешивают с СЩР (3-. 103) .Процентное, содержание компонентов обосновано лабораторными экспериментами (см. таблицу). Для лабораторных. работ используют буровой раствор, параметры и фазовый состав которого аналогичны буровому раствору, на которомбурили скважину, а тампонаж 25:75 75:25 50:50 25:751089101 Продолжение таблицы Содержание ингредиентов мас.Х Растекаемость Соотношениеразделительнойжидкости и тампонажного раствора(цемент -бентонита 5: 1) Д Утяже- литель Глина Нефть НаОН Гуматы натрия Вода ССБ по конусу,АзНИИ,см 1 15 25 10 5,0 1,0 1,0 До 100 20 75:25 50;50 2575 75:25 18,5 15 5,0 1,5 1,0 До 100 15 25 18 16,5 50:50 25:75 15 П р и м е ч а н и е, Растекаемость тампонажного раствора 24 см.Растекаемость буферной жидкости 25 см. Составитель А. Симецкая Редактор Л. Пчелинская Техред И.Асталош Корректор Ю. МакаренкоЗаказ 2867/22 Тираж 634 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 При смешении тампонажного раствора с разделителем, в котором находится ЗО менее ЗХ СЩР (ССВ и НаОН), подвижность смеси резко возрастает и смесь становится седиментационно неустойчивой - тяжелые фракции цемента и недиспергированной глины выпадают в осадок.Если в разделителе находится более 103 СЩР, подвижность смеси резко падает. Значительное количество СЩР активно влияет на диспергацию бенто О нитовой глины, находящейся в тампонажной смеси.На пс 9 вижность смеси также значительно влияет количество, бентонитовой глины в разделителе. Так при 157.-ном 5 содержании бентонита в разделителе подвижность смеси значительно снижается,Лабораторные работы позволяют сделать заключения, что.наиболее эффективное содержание СЩР в разделительной жидкости составляет 3-107 Предлагаемая буферная жидкость позволяет резко сократить смешение тампонажного и бурового гуматного растворов и тем самым сократить расход бурового гуматного раствора на цикл цементирования, а также упростить процесс приготовления разделительной технологической жидкости в промысловых условиях.