Способ обработки глинистых буровых растворов

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ путем введения суспензии порошкообразного .полиэтилена в не({)тепродукте, о т л ичаюигийся тем, что, с целью повышения прочности глинистой корки и ее контакта с цементным камнем, порошкообразный полиэтилен вводят в количестве 3-4% (в пересчете на сухое вещество) от веса бурового раствора при соотношении полиэтилена и нефтепродукта 1:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5И С 09 К 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р К /с 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3460478/23-03 (22) 22 ° 04.82 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 . (72) Г.Н. Льпако, В.M Лимановский, Н.А. Иариампольский, З.С. Ковалева, Н.П. Левик и С.А. Гарьян (71) Всесоюзный. научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622.243;144.3(088.8) (56) 1. Лимановский В.M. Метод повышения прочности и снижения проницаемости глинистой корки, контактирующей с цементным раствором.

ВНИИКРнефть, вып. 12., 1977, с. 8589.

2. Авторское свидетельство СССР

М 644806, кл. С,09 С 7/02, 1971 (прототип).

„„SU„„1077914 А (54 ) (57 ) СПОСОБ OBPAHOTKH ГЛИНИСТЫХ EVPOBEZ(РАСТВОРОВ путем введения суспензии порошкообразного .полиэтилена в нефтепродукте, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности глинистой корки и ее контакта с цементным камнем, порошкообразный полиэтилен вводят в количестве 3-4Ъ (в пересчете на сухое вещество) от веса бурового раствора при соотношении полиэтилена и нефтепродукта 1:(3-6).

1077914

Пример 1. При достижении скважинной глубины, на которой температура превышает 1.30 С, в циро кулирующий хлоркалиевый буровой раствор начинают вводить нефть совместно с полиэтиленом. Для этого нефть прокачивают насосом через эжекторный смеситель - гидроворонку со скоростью 10 л/с. Одновременно в гидроворонку засыпают порошок nq-, лиэтилена со скоростью 2 кг/с. При объеме бурового раствора 200 мЗ обработку ведут в течение .кратного числа циклов циркуляции перекачиваемого бурового раствора.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к буровым растворам, используемым при бурении глубоких скважин.

Известен способ обработки буро- 5 вого раствора хлористым кальцием, при котором достигается упрочнение фильтрационной глинистой корки Г1 ).

Недостатком этого способа является значительный расход дорогостоя- )P щих химических реагентов-стабилизаторов.

Известен также способ обработки буровых растворов порошкообразным полиэтиленом, вводимым в виде суспен- 15 зии его в соляровом масле в количестве 1-2Ъ (в-пересчете на сухое вещество) от веса бурового раствора Г2 1.

Однако при этом прочность глинистой корки и ее контакта с цементным камнем мала.

Цель изобретения — повышение прочности глинистой корки и ее контакта с цементным камнем.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки глинистых буровых растворов путем введения суспензии порошкообразного полиэтилена в нефтепродукте порошкообразный полиэтилен вводят в количестве 3-4Ъ (в пересчете на сухое вещество) от веса бурового раствора при соотношении полиэтилена и нефтепродукта 1:(3-6).

Соотношение масс полиэтилена и со 35 лярового масла (нефти) в смеси выби рается, исходя из необходимости получения седиментационноустойчивого состава с сохранением его текучести. 40

Допустимые пределы соотношения полиэтилен: нефтепродукт зависят от вязкости масла или нефти и дисперсности полиэтилена и равны

1: (3-6) .

Способ реализуется вне зависимости от типа бурового раствора, т.к. полиэтилен индеферентен к химической обработке растворов °

II p и м e p 2. Для первичных и повторных обработок бурового раствора смесь полиэтилена и солярового масла можно готовить в глиномешалке, к которой проведен трубопровод от емкости с соляровым маслом.

При наличии забойной температуры

О выше 130 С в работающук глиномешалку непрерывной струей подается соляровое масло с расходом 20 л/с, туда же со скоростью 5 кг/с засыпается порошок полиэтилена. Одновременно производится слив получаемой смеси в циркулирующий буровой раствор (естественнонаработанный, нефтеэмульсионный). Регулируя скорость слива смеси или подачи компонентов, устанавливают динамическое равновесие уровня в мешалке. При объеме обрабатываемого бурового раствора

150 м в него вводится 18-24 мЗ смеси за время, кратное продолжительности цикла циркуляции..

Tl р и м е р 3. Смесь готовится в 11 м гидромешалке. Для этого в

l гидромешалку заливают 8 м" нефти, засыпают 2 т полиэтиленового порошка и перемешивают 15-20 мин. При включенной гидромешалке смесь из нее перекачивают в циркулирующий буровой раствор за время одного или двух циклов циркуляции раствора.

Во время следующего цикла циркуляции готовят вторую порцию смеси, которую начинают вводить в момент начала очередного цикла за то же время. Суммарный объем введенной в буровой раствор смеси составляет

12-16% от объема последнего.

Эффективность настоящего способа определяется в лабораторных условиях.

Суспензию полиэтилена готовят. путем смешивания порошкообразного полиэтилена с соляровым маслом или нефтью в соотношении 1:5, для чего готовят буровой раствор состава, %:

Бентонитовый глинопорошок 8

Метас (в пересчете на сухое) 0,3

Каустическая сода 0,09

Остальное

Раствор делят на 6 проб. Первую пробу обрабатывают соляровым маслом, остальные пять -- суспензией полиэтилена в соляровом. масле в количествах в расчете на полиэтилен соответственно, Ъ: 1, 2; 3; 4; 5.

Содержание солярового масла во всех пробах одинаково.

На усовершенствованном приборе для замера показателя фильтрации (водоотдачи) буровьтк растворов, сконструированного во ВНИИКРнефти при т ° 150 С и прочих равных услови1077914

Исходный буровой раствор

Давление, кгс/см в соляро- в нефвом масле ти

8,5

8,2

1,2

8,9

9,0

Составитель В. Ягодин

Техред Л.Мартяшова Корректор Ю. Макаренко

Редактор М. Келемеш

Заказ 863/17 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ях, формируют фильтрационные глинистые корки всех шести проб. Затем поверх них заливают цементный раствор. После 24 ч затвердевания цементного камня в водной среде при

150 С определяют давление, при котором происходит гидроразрыв системы по глинистой корке или ее контакту с цементным камнем (Р).

На чертеже показана зависимость цавления гидропрорыва по глинистой 10 корке и ее контакту с цементным камнем (Р) от содержания полиэтилена в буровом растворе (С).

Йз чертежа видно, что при добавках полиэтилена 3-4Ъ достигается )5 значительное упрочнение корки и ее контакта с цементным камнем.

Это объясняется тем, что при формировании глинистой корки расплавленный полиэтилен заполняет пространство между глинистыми частица- ми, образуя структуру, которая, видимо, приобретает сплошность при добавках полиэтилена 3-4%. При увеличении концентрации полиэтилена 25 выше 4% рост прочности корки и ее контакта замедляется. Принимая значение Р, соответствующее концентрации полиэтилена 4Ъ, достаточным для потребностей практики, большие добавки считаем нецелесообразными.

Показатели гидропрорыва в системе глинистая корка — цементный камень после добавки 4% полиэтилена в виде суспензии приведены в таблице °

Как виднО из таблицы, добавки полиэтилена в виде суспензии как в соляровом масле, так и в нефти одинаково повышают прочность глинистой корки и ее контакта с цементным камнем.

Использование предлагаемого способа обработки буровых растворов уменьшает вероятность гидропрорыва в за- . цементированном кольцевом пространстве скважин, т.е. повышает надежность их крепи. Это уменьшает затраты на повторные изоляционные работы.