Состав для изоляции зон поглощения

 

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для изоляции зон поглощения. Цель - улучшение тзмпонажных свойств состава за счет повышения его пластической прочности при сохранении растекаемости. Тампонажный состав включает, мае. %: бентонит 10,0-15,0, полиакриламид 0,2-0.3, порошкообразный углещелочной реагент 1,0- 3,0. вода остальное. Порошкообразный углещелочной реагент представляет собой водорастворимую рассыпчатую массу, содержащую 84 мас.% бурого угля и 16 мас.% едкого натра. Отвержденный состав имеет высокую водостойкость. Эффект от применения состава достигается за счет повышения качества изоляции, сокращения числа технологических операций и снижения расхода материала. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

nI)s Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ, ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4420140/03 (22) 03.05.88 (46) 15.04.91. Бюл. М 14 (71) Ростовский государственный университет им. M.À. Суслова (72) В.А. Евецкий, А.H. Костышев, И.M. Давыдов и А.П. Фоменко (53) 622.245.4 (088.8) (56) Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах. M.: Недра, 1980, с. 163. (54) СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛО- ЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для изоляции зон поглощения. Цель — улучИзобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для изоляции зон поглощения.

Целью изобретения является улучщение тампонажных свойств состава эа счет повышения его пластической прочности при сохранении растекаемости.

Тампонажный состав включает, мас. :

Бентонит 10,0 — 15,0

Полиакриламид 0,2-0,3

Порошкообразный углещелочной реагент 1,0 — 3,0

Вода Остальное

Порошкообраэный углещелочной реагент (ПУЩР) является смесью бурого угля с едким натром. Он содержит 84 бурого угля и 167(едкого натра по массе. ПУЩР представляет собой порошкообразную рассыпчатую массу, растворимую в воде, „„ 4 „„1642040 А1 шение тампонажных свойств состава за счет повышения его пластической прочности при сохранении растекаемости. Тампонажный состав включает, мас, 7,: бентонит

10,0-15,0, полиакриламид 0,2-0.3, порошкообразный углещелочной реагент 1,0—

3,0, вода остальное. Порошкообразный углещелочной реагент представляет собой водорастворимую рассыпчатую массу, содержащую 84 мас.g бурого угля и 16 мас. f едкого натра. Отвержденный состав имеет высокую водостойкость. Эффект от применения состава достигается за счет повышения качества изоляции, сокращения числа технологических операций и снижения расхода материала. 1 табл, влажностью 24Я,. Остаток на сите с размером ячеек 3 мм — не более 10 .

Достижение цели изобретения определяется механизмом формирования структуры тампонажного состава.

В результате смешения ингредиентоь состава в водном растворе в процессе поверхностного взаимодействия полиакриламида (ПАА) с бентонитом происходит структурирование системы. Структурообразование сопровождается поверхностным выщелачиванием едким натром из бурого угля гуминовых веществ. В результате чего инертная поверхность частиц бурого угля активируется и включается в процесс структурообразования, что усиливает структурирующее действие бентонита. При этом в образовании сетчатых структур участвуют как части1642040 цы бентонита, так и бурого угля. Поскольку частицы угля скрепляются полимерминеральными связями и обволакиваются макромолекулами

ПАА, то дальнейшего выделения гуминовых веществ, способных оказать разживляющее действие, не происходит. Вследствие зтого пластическая прочность состава повышается, а растекаемость сохраняется неизменной.

В случае использования водного раствора углещелочного реагента вместо порошкообразного зффективность способа уменьшается. Это обьясняется тем, что в водном растворе углещелочного реагента в процессе его выдержки под действием едко о натра происходит выделение гуминовых кислот, Это оказывают антиструктурирующее действие, приводящее к увелич -, цц; I-осте.;ае;. ос.ги и снижению пластической прочности сосТВВВ.

Зависи 1ocгь cUoAcTB тампонажных составов от соотношения составляющих компонентов представлена в таблице.

Водоустойчивость отвержденцого состава определялась, как отношение массы состава, выдержанного в течение суток в воде, к массе его в исходном состоянии в %.

Пример 1. В 248 г водь1 растворяют

2 r ПАА с молекулярной массой 3 .10, а в

645 г воды дцсг1ергируют 100 r бентонита и вносят при перемешивании 5 г ПУЩР, Оба

p3cTBopd смешинак>т друг с другOM, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мас, %: ПАА 0,2, ПУЩР 0,5, бентонит 10, вода 89,7, Он представляет собой однородную резиноподобную массу со следующими свойствами: О = 1050 кг/м . Р = 10 см, РП1 = 2,0 кПа, устойчивость 12,8%, Пример 2. В 218 г воды раствоояют

2 г ГIAA с молекулярнсй массой 3 1IO, а в

640 г воды диспергируют 100 г бентонита и вносят при перемешивании 10 г ПУЩР. Оба раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мас. %: ПАА0,2, ПУЩР 1,0, бентонит

10, вода 88,8. Он представляет собой однородную резиноподобную массу со следующими свойствами, р =-1050 кг/м, Р =10см, 3

Pm = 2,2 кПа, водоустойчивость 46,4%.

Пример 3, В 247,5 г воды растворяют

2,5 г ПАА с молекулярной массой 6 10, а в 615 г воды диспергируют 125 г бентонита и вносят при перемешивании 10 r ПУЩР, Оба раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мас, %; ПАА 0,25, ПУЩР 1,0, бентонит 12,5, вода 86,25, Он представляет собой однородную резиноподобную массу со следующими свойствами: p-= 1060 кг/м, Р -- 8,5 см, з

Pm - 2,3 кПа, водоустойчивость 50,3%.

Пример 4, В 247,5 r воды раствоояют

2,5 г ПАА с молекулярной массой 6 .10, а в

605 г воды диспергируют 125 r бентонита и вносят при перемешивании 20 г ПУЩР, Оба раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мас, %: ПАА 0,25, ПУЩР 2,0, бентонит 12,5, вода 85,25. Он представляет собой однородную резиноподобную массу со следу10,ющими свойствами: p = 1060 кг/м, P = з

=8,0 см, Pm = 2,7 кПа, водоустойчивость 75,6, Пример 5. В 247,5 г воды раствоояют

2,5 г ПАА с молекулярной массой 6 10, а в

595 г воды диспергируют 125 r бентонита и

0.2-0,3

55 вносят при перемешивании 30 r ПУЩР. Оба раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотношением ингредиентов, мас. %: ПАА 0,25, ПУЩР 3,0, бентонит 12,5, вода 84,25. Он представляет собой однородную рези ноподобную массу со следующими свойствами: p = 1070 кг/M, P = 8.5 см, Pm =- 2,8 кПа, водоустойчивость 80,1%.

Пример 6. В 247 r воды растворяют

3 г ПАА с молекулярной массой 6 10, а в 570 г воды диспергируют 150 г бентонита и вносят при перемешивании 30 r ПУЩР. Оба раствора смешивают друг с другом, получая состав со следующим соотн шением ингредиентов, мас. %: ПАА 0,3, П ЩР 3,0, бентонит 15, вода 81,7. Он пре> =тавляет собой однородную резиноподобн ю массу со следующими свойствами: p = 1080 кг/м, P = з

=-8,5 см, Pm = 2 9 кПа, водоустойчивость 93,2%.

Представленные в таблице экспериментальные данные позволяют сделать вывод, что при содер>кании в составе ПУЩР в количестве от 1,0 до 3,0 мас.% значительно повышается его пластическая прочность и водостойкость, Экономический эффект от применения состава может быть получен за счет повышения качества изоляции зон поглощения, сокращения числа технологических операций по ликвидации поглощений и снижения расхода материалов.

Формула изобретения

Состав для изоляции зон поглощения, включающий бентонит, полиакриламид и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения тампонирующих свойств за счет повышения пластической прочности при сохранении растекаемости, он дополнительно содер>кит порошкообразный углещелочной реагент при следующем соотношении компонентов, мас, %:

Бентонит 10,0-15,0

Полиэкриламид

Порошкообразный углещелочной реагент 1,0 — 3,0

Вода Остальное

1642040

М о о

Ф

z о с и о о

Ф х

В

Я с

Ф

Iи о и

X

Ф э о

1о о и (» о и о и о

1 о

3f

Z о с

I0и ю Я о

v и о и

X и

K (")