Буферная жидкость

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при цементировании скважин. Цель - повышение стабильности структурных параметров жидкости при повышенной т-ре. Буферная жидкость содержит ингредиенты при следующем соотношении, мас.%: в качестве лигнинсодержащего реагента феррохромлигносульфонат (ФХЛС) 1,5-8,4

карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) 0,8-4,0

вода остальное. На одну массовую часть КМЦ жидкость содержит от 1,9 до 2,1 мас.ч.ФХЛС. Жидкость дополнительно содержит наполнитель в кол-ве от 1 до 70% массы жидкости. В качестве наполнителя используют гипс или вермикулит, или резиновую крошку, или барит. В емкость с водой добавляют КМЦ и перемешивают до полного растворения реагента, затем добавляют ФХЛС. На буровой буферная жидкость приготавливается с помощью оборудования для приготовления растворов. Применение данной жидкости позволяет повысить качество цементирования обсадной колонны. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 E 21 В 33/138 (М

j 4

Карбоксиметилцеллюлоза

Феррохромлигносульфонат

Вода

0,8-4, 0

1,5-8,4

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4209808/23-03 (22) 23.12.86 (46).15.04.89. Бюл. У 14 (71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов (72) В.С.Котельников, С.Н.Демочко, В.Г.Филь и Л.Б.Исаев (53) 622.245.51 (088.8) (56) Козлов А.И. Влияние ссстава буферной жидкости на фильтрационные свойства глинистой корки. — Совершенствование технологии строительства скважин в Западной Сибири, Тюмень, 1984, с.32-34.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1 14261 9, кл . Е 2 1 В 33/1 38, 1 983 . (54) БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при цементировании скважин. Цель — повышение стабильности структурных параметров

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при цементировании скважин, очистке отводов скважин от шлама.

Целью изобретения является повышение стабильности и ее структурных параметров при повышенной температу— ре.

Буферная жидкость содержит карбоксиметилцеллюлоз> (КМЦ), феррохромлигносульфонат (ФХЛС) и воду при следующем соотношении компонентов, мас.7:

„„SU„» 1472644 А1 жидкости при повышенной т-ре. Буферная жидкость содержит ингредиенты при следующем соотношении, мас.%: в качестве лигнинсодержащего реагента феррохромпигносульфонат (ФХЛС)

1„5 8,4; карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) 0,8-4, 0; вода остальное. На одну массовую часть КМЦ жидкость содержит от 1,9 до - 1 мас.ч. ФХЛС.

Жидкость дополнительно содержит наполнитель в кол-ве от 1 до 707 массы жидкости. В качестве наполнителя используют гипс или вермикулит, или резиновую крошку, или барит. В емкость с водой добавляют КМЦ и перемешивают до полного растворения реагента, затем добавляют ФХЛС. На буровой буферная жидкость приготавливается с помощью оборудования для приготовления растворов. Применение данной жидкости позволяет повыси-.ü качество цементирования обсадной колонны. 2 з.и.ф-лы, 2 табл.

Причем феррохромлигносульфоната и карбоксиметилцеллюлозы в буферной жидкости содержится в соотношении на 1 мас.ч. КМЦ приходится от 1,9 до 2, 1 мас. ч..

В табл.1 приведены данные, иллюстрирующие влияние количественного со-

1472644 отношения ингредиентов на технологические свойства буферной жидкости.

В табл.2 приведены данные, иллюстрирующие влияние наполнителей на технологические параметры буферной жидкости при содержании КМЦ и ФХЛС соответственно менее 0,8 м 1,57. жидкость име т низкие структурно-механические свойства, увеличение содержания этих компонентов свыше 4 и 87. соответственно не улучшает показателей (табл.1).

При содержании ФХЛС и КМЦ в соотношении 1,9-2,1 жидкость обладает наиболее высокой стабильностью свойств во времени — не происходит водоотделения и снижения ее структурно-механических свойств в течение многих суток (табл. 1). 20

Жидкость обладает следующими предъявляемыми к буферным жидкостям свойствами: имеет низкую водоотдачу, в два-три раза меньшую показателя водоотдачи известной буферной жидкос- 25 ти; жидкости можно задавать любые структурные свойства, требуемые для конкретных условий цементирования (табл. 1); жидкость имеет необходимые структурно-механические свойст- 30 ва, обеспечивающие ее стабильность при вводе наполнитечей для регулирования ее плотности; отсутствие адгезионных .свсйств у жидкости улучшает ее прокачиваемость по скважине, не .загрязняет буровое оборудование и трубы жидкость имеет достаточно

) о высокую термостойкость — да 120 С; жидкость имеет высокую стабильность сохранения своих свойств — в течение многих суток ее хранения, изменение ее свойств не происходит; жидкость проста в приготовлении. Бремя приготовления определяется периодом растворения ФХЛС и КМЦ.

Пример t. В емкость набирают

800 г воды, добавляют 8 г IQQ и перемешивают. да полного растворения реагента, затем добавляют 16 г ФХЛС и перемешивают до полного растворения

50 реагента, после чего добавляют вес надай до 1000 г и снова перемешивают да получения однородного раствора и замеряют показатели, П р и,м .у р 2. В емкость набирают, 55

800 rводы,,добавляют 16 r КМЦ и перемешивают до полного растворения реагеита, затем добавляют 32 г ФХЛС и перемешивают до полного растварения реагента, после этого доводят вес водой да 1000 г и снова перемешивают до получения однородного раствора и замеряют показатели.

Пример 3. В первую емкость набирают 400 r воды и добавляют 16 г

КМЦ и перемешивают до полного растворения реагента. Во вторую емкость набирают 400 г воды и добавляют 32 г

ФХЛС и перемешивают до полного растворения. Полученные жидкости смешивают, доводят вес водой до 1000 r u замеряют показатели.

Пример 4. В емкость набирают

800 г воды, добавляют 40 г КМЦ и перемешивают до полного растворения реагента, затем добавляют 80 г ФХЛС и перемешивают до полного растворения реагента, после этого доводят вес водой да 1000 г и перемешивают до получения однородного раствора и замеряют его показатели. .Пример 5. В емкость набирают 800 r воды, добавляют 16 r КИЦ и перемешивают до полного растворения реагента, затем добавляют 32.r .

ФХЛС и .перемешивают до полного растворения реагента, после этого доводят вес водой до 1000 г и снова перемешивают до получения однородного раствора.

Б полученную систему. добавляют наполнитель: 100 г гипса или 100 r вермикулита, или 100 r резиноврй крошки, или 50 г барита.

От изменения очередности ввода компонентов показатели буферной жидкости не изменяются.

Регулирование структурно-.механических свойств буферной жидкости осуществляют также путем регулирования PH среды вводом щелочи (например, едкий натр) или кислоты (соляной).

Иа буровой буферная жидкость приготавливается с помощью оборудования для приготовления растворов, например глиномешалки, цементировочного агрегата.

Применение буферной жидкости позволит повысить качество цементирования обсадных колонн.

Ф о р м у л а и з а б р е т е н и я

1. Буферная лмдкость. содержащая карбаксиметилцеллюпозу, лигнинссдержащий реагент и воду, о т л и ч а а= ш а я с я тем„ что, с целью повыше-.

5 14 ния стабильности ее структурных пара-. метров при повышенной температуре, она в качестве лигнинсодержащего реагента содержит феррохромлигносуль— фонат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбоксиметилцеллюлоза 0,8-4,0

Феррохромлигносульфонат 1,5-8,4

Вода Остальное причем на одну мас.ч. карбокаиметилцеллюлозы приходится от 1>9 до

72644

T а Ьл и ц а

Состав, мас.X

Показатели видкости

До термостатировання оот

ome

Изменение условной вязкости во времени (время в ч, вязкость в с)

0,11ч2ч4ч8ч24ч48ч72ч

I t 07 133

1,9 97,97

22 22

22 22

22 23

22

22

23

2 07 14 20 979

23

Э 0,7 1,47

4> 0,8

Z,1

97,83

2Э

23

99,2 99,2

23

23

5 0,8 1,44 1,8 97,76 б 0,8 1,52 1,9 97,68

23

23

23

23

7 0>8 1 6

2,0 97,6

7О

8о

40. 52

182

19О!

9Î

190

300

210 н т

10 40 80

11 4>0 8>4

12 41 82

2,0 88

490 н т

2 1

87 6 и . т

2,2 87,7 и т

13 4,1 8,61 я т я т

87,29 н т н т я т

14 4 t 902

15 1 6 3>2 (ply среды!0)

1б 1,6 3 g (рН среды4, О) н т

86,88

95,2

2,0

45

205

280

300

2,0 95>2

18О 31О т

63 н т8 0,8 1 68 2 ° 1 97,52 24

9 0 8 1,76 2 ° 2 97,44 27

2, 1 мас. ч. феррохромггигносульфоната.

2. Жидкость по п 1> о т л и ч а юm а я с я тем, что она дополнительно содержит наполнитель в количестве от 1 до 70% от массы жидкости.

3. Жидкость .по п.2, о т л и ч а гощ а я с я тем, что в качестве наполнителя содержит или гипс, или вермикулит, или резиновую крошку, или барит.

1472644

Продолжение табл.1

Покаавтелн вндкостн

\ i

Состав

Ао терноствтнроввння

I т Водоотдача, снв

30 ннн

Иэиененме СНС1/10 во времени (время в ч, СНС э иг/си )

l I (Г(Водоотдвча, си

30 иня

НС1/tOI нг/си

Уск;. вявкост с

Вч 24» 48ч 72ч

01 1» 2» 4ч

7,0 22

6,5 22

7,5!

14 25

815 23

9,0

7,0

7 5

6,0

6,5

8,0

7 S

1670

500 820 900

7го !2оо Я70 г

830 920 920

1100 1600 !650

510 820 930

800 150 1675 920

1680

2,5 380

610

1О

470

800

3,0

11

4оО

630

920 3 0

1680

920 920

tt0 t 680

7775 ч"

218

12 тч9t5

t688

167 5 З70

382

Иб

9!8

t68S

922

1690

500 В!Я

803 1130

4 О 53О

О О

3;5

922 . м

1690 т9Q 222

1630 1690

922

1690

13 ф

14

655

632 .

7И

3„S

632 н

300 ттб 4 5 270 Я 570

7бб

N N

405 ЬО

7m

Об

7IÎ

3 5

4,5

4 б

4Щ

S85

16 «1

Э9

«4Р

7g ДО

200 300

585

4,5

580 .

И т

4 5 н а н н e: — — se течет. т

Првнеч

О

2 Ъ

Э

4 о .

О

О

«0

О

О

О

О б

О

О

О б

О

О

О

О

О

О

О м

О

О

О б

О б

0 б

О

О

О

О.

0

О

О б

О .О

О

О

О

3

12

0

О

Э

Э

0 б б

41

И

33

1

О 0 б

Ф 5

7 tt

О О б б

0 О б б

О . 0 б б

О О

23 24

Эб 54

ЭО 40

Б. Q

30 20 M И

903 903

1670 167О

О б

Ф

О б

О б

О б

24

54

После териоствтнроввння в течение

10 ч н 12О С

О

О

О б

О

О

О б

О

О

2

5 .12

tO

22

О б

1472644

1 о 1

1

or- !

W 1«Ъ

«Ъ

«т I

I

I о

I о

В I

O l«l

Ch i »0

«Ъ(ть (0 !O

Оъ I (О

С Ъ(«Ъ

an(O

СО(О

O l an

an Io

mt«a

an lan

o ran (Ч(«Ъ

О(сч

1 тко с ъ!с с

«Ъ(«Ъ и

Ф i

l

1 !

I

1 ! !

I к х

1 (6

I о а

1 (3 CI

1ф о

0V

Ф» о о

Г а

v и

Б Р

« \ т

an т

/Ъ т

an .т

an т (/Ъ .т

«Ъ .т

X н

1 д I и 1 о ! с 1 ф о

«Ъ

Оа

С4 (О

Ю о

С \ о

«Ъ с ъ

О о

ОЪ о

l 1

1 4

1 о

О В

cI т

О В

t0 С!

«Ъ т ф .т

«Ъ т

«Ъ т

«Ъ т

Ъ т

«Ъ

« Ъ т

218

w I an

Ю!/4

«с !«Ъ

21ф

/n I «a

Ф1ф

/Ъ(«Ъ

t/Ъ ф .т(О о!о

О I(Î ("Ъ(/Ъ

01«Ъ

Оъс 0

С Ъ!«Ъ

t (Ъ

ОЛО

-т(ф

«tI О

О(сч

-т(ъ

О(С оrt

:т lan

О(О

0 10 с 1«0 о(8 т(О

« \ 1(0 (Ч(О т(О

О(О

О(О

tn l an

/4(О

O l4O

Ъ(Ъ

О(О

0 !«Ъ

/Ъ ко л !«

С(О т lan

O !O

В1«ъ

Ф!ф

«Ъ(«Ъ о18

4 la0

anl cO

/4(О

6 1 О

8 o т1«ъ

0,1оо ((1(/Ъ

О(О

ОЪ 143

«!с

010 .Ъ(«Ъ йф с Ъ I an

С(О

1(/Ъ

«ъ!о

10 ф! т

Ф tan

«(ьт

1»

/ 1«ъ

an!.3

63 I

Х I

I

1

1 о v

Ф

I и 6

1- Ь

v v

3 В Ф

1 Сй

I g O

1 O с йк ! н Ф

I 0 а

В

1 Ф

I и

I Ф и

I и Ф

Ф

1 X Ф

l 40

I

1 !

lOi

1 (— I

1 I

1 I

I I

1 т 1

1 сч

I l

1 1 —

I

1 I

I 1

l O

I ь

1 и ь й

3 й

4 к ь й

I х

I и о (0 оъ

О с сЧ

03 ф

CO с

О

О о (Ъ

O о

Ct сп о

an о

/»

О о

I (й о

I ЪO

6 64

1 v о н

1 К

1 10

Я х

В V

К 0 к и В

О 1 и v

- Г о. о

Cl К

В 16 с к

+ v и В (6 о

Ф с

l6

0 о

В +

vo

В ах в

l6

v сч

Ф

6t СЪ

t6 ! и а

О и

l н о к

В н

+ й

+ а

5; (6 о. а6

И (- в б 0,0 с(Ф о к+

В сч йg n В

3+ 0

l6 ь

+ а къ

О I-e (ч v со

+ (3 т (3 В+ о

Ф t6

КЪ Ф к

I й

tl t6

Ф н а В

Р о

nt о

В а

3С

С (й

«ъ о о

+ к

В ь

Ю во

D

«+

/Ъ

+4

5 о сЧ б

+ +

Д

0 г/ к с

1 б

:Ф х

«ъ ь

+ о к

З Ф х

О В

Cr

-т н

6I

i+ о сч + с ъ и (6

+ о

4 С6 и

З Cl

cr В о

Ф 3. о

С 4 ф ф r/

O сч сч

З с (3

+ о+

/4 + (°

g сч."Й

Ф О

6= сЧ (6

I«ъ х

О С х б к ь

q a0 O .e u a0 х о о

К+Ох»

В т О

О

+ 0

О ь о»

+ б

1

l

1

I

i с (1

1

1 о

11 1

1

1

I

1 !

1

1

1

1

1

I

I

1

I !

I (1

1

I

3

I (I

l

I

1

I

1

1

1

l

1

I

l

1 р

I Ф

1 Ф о ! а х

1 Ф

Гн сс

I

I

1

1

I

t !

I

1

I

I

1

I

1

I

I

I

I

I

1

1! l

Д 3.

1 Д I

v —.—..с .!

1 х с о

l О--- 1

r o» »X

Ф ь

0vu

1Л хн 1

164 1

1 Я

I

I

I

1

1

1

1

I

I

I

1

I

I

I ф I !

X I

1 — — ".—

I r

I I

1 I

1со

1 т 1

I I

l I

1

1 т 1

1 /4 1

I I

1 1 (= I

I 1

1 I

1 о г. о х X

v о-1 К 3

+ L— - + о о

ОЧФ (Clan

O О Ort т ъ ъ .0(ю

I I

О Ъ

О (3 с о о о

1«ъ О(сч о(о -!

1«ъ -т(«ъ ъ(an О(O т (ч tan

+ оь+

gr4 Og

Ф 1!, + (60 O о Ф

В &

+ (4 о ф с Ъ ой й+

Е g о!о о.о ты«ъ 61ь

Ъо О О(О

О «Ъ (СО

- !«ъ т!«ъ

I t и х

I

1

3I и I O о

1 43

Я

1 Х (1 н

/Ъ 1

I и

Ф

В ь

1 V

1 0

«Ъ Н

-! и (6( (I»

l Ю

1 Р (х ! а

1 k ( о!О

«Ъ 1 о

1 l

I (63

1

1 В

1й

1 IC

1 Ф и

O 1

В

l. о