Вязкоупругий тампонажный раствор

 

(и)933948

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Bl) Дополнительное к аат. санд-ау (22) 3а«алеко гб og.80 (21) Р1ЭЭЭ4Л2-03 с присоединением эаяакн М(23) Прноритет— (51)М. К>

Е 21 В 33/138

)аеударствашмй квинтет

СССР ае делан нзвбретеннй

H Ютнрытнн

Опубликовано 07. 06. 82. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07.06.82

{53) УДК 622.245 е ,42(088.8) (72) Авторы изобретения

"t 1:-„ !

В.П. Белов, 8.8. Живаева и Т. И..Рогожина

Куйбышевский политехнический институт им. 8.В. Куйбышева (7! ) Заявитель (54) ВЯЗКОУПРУГИЙ ТАИПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

Изобретение относитеся к строитель-. ству скважин любого назначения и может быть использовано при креплении скважин и других технологических операциях, требующих временного разобщения и изоляции пластов.

Известен тампонажный состав,применение которого позволяет в дальнейшем извлекать обсадные трубы из скважины. Основной частью состава являются масла, содержащие окислы и гидроокислы щелочно-земельных металлов, образующие гель. С помощью возвратно-поступательного движения обсадной трубы, слой геля, соприкасающийся с ней, разжижается и обсадная труба поднимается из скважины (1).

Недостатком состава является необходимост ь возвратно-поступательного движения обсадной трубы для разрушения адгеэионных связей геля с металлом. Эта операция может оказаться невыполнимой в случае подъема нескольких десятков обсадных труб, составляющих колонну. Кроме того, гель неустойчив к механическим воздействиям, поэтому любое случайное колебание колонны, например, в процессе дальнейшего углубления скважины приведет к разрушение структуры геля, его разжижению, что исключает надежность герметизации затрубного пространства и разобщения пластов в скважине.

Наиболее близким к предлагаемому является вязкоупругий разделитель, приготавливаемый иэ 0,53-ного раствора полиакриламида (ПАА), 253-ного- раствора смолы ГР (гексареэорциновой смолы) и технического формалина.

Гелеобразующими веществами в составе является полиакриламид и формалин. ГР применяется в качестве стабилизатора (2). .При использовании 0,5Ж-ного раствора полиакриламида получается очень непрочный гель с незначитель3 93 ной адгезией к поверхности колонны, а данный стабилизатор - гексарезорциновая смола - удлиняет синерезис (саморазрушение) геля на срок более

6 месяцев, что неприемлемо для обе.спечения извлечения обсадной колонны.

Цель изобретения - повышение прочности и адгезионных свойств геля с одновременным уменьшением срока синерезиса.

Указанная цель достигается тем, что в качестве стабилизатора он содержит 53-ный раствор карбоксиметилцеллюлозы (КИЦ-600 ), а в качестве раствора полиакриламида - 23-ный его раствор при следующем соотношении ингредиентов, вес.3:

24-ный раствор пАА 49,3-97,3

Технический формалин 1, 2-2,7

53-ный раствор

КИЦ-600 1,5-49,5

Вязкоупругий тампонажный раствор (ВУТР) приготавливается из 24-ного раствора полиакриламида, так как использование раствора ПАА, имеющего, концентрацию менее 2ь, ведет к образованию малоэластичного непрочного геля с невысокой адгезией к поверхности колонны.

Увеличение концентрации ПАА более

23 ведет к значительному повышению вязкости системы, что делает невозможным закачку пригбтовленного геля в скважину.

Полученные составы ВУТРа в зависимости от количества взятых компонентов имеют необходимое время загустевания и синерезиса (см. таблицу) .

Регулирование времени начала синерезиса достигается, в основном, изменением количества стабилизатора

КИЦ-600. Чем больше содержание

КИЦ-600 в растворе, тем медленнее процесс загустевания и длительнее сроки саморазрушения системы - синереэиса. формалин выполняет функцию отвердитеЛя полиакриламида.

Регулирование сроков отвердевания и синерезиса изменением количества формалина считается нецелесообразным, так как гель, полученный отверждением ПАА формалином беэ дс1бавок КИЦ-600, очень хрупок, неэластичен, имеет малую величину адгеэии

3948 ф с металлом. Введение в раствор

КИЦ-600 придает гелю эластичность и адгезионные свойства и одновременно регулирует сроки синерезиса.

Время начала синерезиса данного состава может составлять от суток до

6 мес.

Плотность предлагаемого ВУТРа составляет 1,10-1,18 г/см7 Глинистая порода в этих составах не набухает.

Величина адгезии к стали составляет

40-60 г/см .

10

Предлагаемый ВУТР может быть применен для крепления скважин при вреIS менном спуске кондукторов, технических и специальных обсадных колонн, когда спуск последующей колонны или производство дальнейших работ в скважине делает возможным и экономически целесообразным их извлечение на поверхность.

Способ приготовления ВУТРа прост, не требует специального оборудования и заключается в смешивании в

2S определенной пропорции растворов полиакриламида, КИЦ-600 и технического формалина.

После спуска обсадной колонны в скважину в колонну подается приготовленный на поверхности вязкоупругий тампонирующий раствор, а затем закачивается продавочная жидкость.

Образуется высокопрочный гель с хорошей адгезией к металлу и породам.

Все это образует единую крепь с достаточной герметизацией и ее высокой устойчивостью к осевой и радиальной деформациям колонны. По истечении срока работы крепи, соответствуio ющего заданному времени начала синерезиса, в процессе которого разрушаются адгезионные связи между

ВУТРом и металлом, колонна легко поднимается на поверхность.

Снижение металлоемкости скважин и многократное использование обсадных труб позволяет иметь большой экономический эффект, так например, только в объединении Куйбышевнефть представляется целесообразным извлечение обсадных колонн из структурнопоисковых скважин малого диаметра в количестве 900-1200 т в год. Технологически необходимый срок пребывания обсадных колонн в этих скважинах составляет 2-4 недели. Реальная сумма экономии составит 150 тыс. рублей в год.

933948

Время образования

ВУТРа,сут

24-ный ПАА, вес.4

37t-ный формалин, вес.Ф

54-ный

КМЦ-600, вес.Ф

Начало сиНачальная вязкость, сП нерезиса, сут

240

49,5

49,3

1,2

229

1 7

36,9

61,4

168

130

16,3

81,4

2,3

8,9

2,4

88,7

72

95,8

2 7

1,5

97,3

2,7

Составитель В. Никулин

Редактор Н. Бобкова Техред К. Мыцьо Корректор Л. Бокшан

Заказ 3879/19 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Форм ла изобретения

Вязкоупругий тампонажный раствор, содержащий раствор полиакриламида (0AA), технический формалин и стабилизатор, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и адгезионных свойств геля с одновременным уменьшением срока синерезиса, в качестве стабилизатора он содержит 5 -ный раствор карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ-600), а в качестве раствора полиакриламида - 2Ô-ный era раствор при следующем соотношении ингредиентов, вес,4„ 2Ф-ный раствор ПАА 49,3-97 3

Технический формалин 1,2-2,7

53-ный раствор КМЦ-600 1,5-49,5

2$

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии и 47-37321, зв кл. Е 21 В, 1972.

2. Булатов А.И. и др. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин, М., "Недра", 1977, с. 81 (прототип).