Буферная жидкость

 

Изобретение относится к нефтедобывающей пром-ти и M.J5. использовано при цементировании обсадных колонн в процессе бурения нефтяных или газовых скважин. Цель изобретения - повышение термостойкости буферной жидкости (БЖ) и седиментационной устойчивости при высокой исходной плотности . Предложенная БЖ содержит стабилизатор , эрозирующий наполнитель, бентоиит и воду. Причем в качестве стабилизатора используют окзил, а в качестве наполнителя - размолотую пемзу (РП). Размер ее частиц варьирует в диапазоне от 0,09 до 1 мм. При этом РП имеет плотность 2340-2500 кг/м. Ингредиенты БЖ имеют следующее соотношение , мас.%: РП 35-65; лигносульфонаты (окзил) 1-2; бентонит 1,0-1,5, остальное - вода. Для получения БЖ сначала в воде размешивают бентонит, после чего вводят РП и обрабатывают окзилом. 5 табл. (Л со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUHAËÈCÒÈ×ÅCHÈХ

РЕСПУБЛИК дц 4 E 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPbiTV%1 (21) 3957482/22-03 (22) 16.09.85 (46) 07.10 ° 87, Бюл, У 37 (71) Азербайджанский институт нефти и химии им ° М.Азизбекова и Государственный научно-исследовательский и проектный институт по освоению месторождений нефти и газа (72) Ф.А.Шихалиев, А.А,Кязимов, А.А.Мовсумов, Н.Э.Зейналов, Э.Б.Ка— раш, В.И.Абдуллаев и Г,М.Мусаев (53) 622.245.42 (088 ° 8) (56) Булатов А,И. Технология цементирования нефтяных и газовых скважин.

M. Недра, 1983, с, 163-164,.

Булатов А.И. и др. Совершенствова— ние гидравлических методов цементирования скважин. М,: Недра, 1978, с.160.

„„ЯЦ„„1343002 д1 (54) БУФЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей пром-ти и м,р. использовано при цементировании обсадных колонн в процессе бурения нефтяных или газовых скважин ° Цель изобретения — повышение термостойкости буферной жидкости (БЖ) и седиментационной устойчивости при высокой исходной плотности. Предложенная БЖ содержит стабилизатор, эроэирующий наполнитель, бентонит и воду. Причем в качестве стабилизатора используют окэил, а в качестве наполнителя — размолотую пемзу (РП). Размер ее частиц варьирует в диапазоне от 0,09 до 1 мм. При этом

РП имеет плотность 2340-2500 кг/м

Ингредиенты БЖ имеют следующее соотношение, мас.7.: РП 35-65; лигносульфонаты (окзил) 1-2; бентонит 1 0-1,5, С остальное — вода, Для получения БЖ сначала в воде размешивают бентонит, после чего вводят РП и обрабатывают фа окэилом. 5 табл. С д

1343002

35-65 пемза

Пигносульфонаты (окзил)

Бентонит

Вода

1-2

1,0-1,5

Остальное

Таблипа!

Сос Гав буферной яГГдкости, нас. 2

Полаэателн после термообработки при с IВOОС до терчообработки

Седнмен" спс

1/ 1О, Па

Вода Варит

Растекае— ность

Седиментапион

Плотснс

I/1Î, Па

ПлотРастекаеРаэно— лота я пента фрак—

Г линопороок э ил танионность, кг/м ног то кг/н ная устойчимость, см шок ус тойчиеость вость, кг/м инн

30 нкн мч

25 1,31/1,56 Лает осадок

24 1,5/2 4 14 1,37 23 I Å/3,0 IO

23 2,6/3,9 II 1,52 22 3,3/4,7 3

25 1 1 73

35 1 63

50 1,С 1,25 47,25

1,25

l,36

l,50 гг 3,В/ .,В

6 1,66 20,5 4,2/5,3 0

I, Г>5

1.5 31,5

21 4,2/6,1 43 1,92 19,5 4,В/6,6 32

I 90

35 2 1,5 29,5 32

75 2 I,5 2I,5

Получается густая масса

Изобрет нис о Рнос1ггся к бурению нефтяных и газовых скважин в часта ности к буфе рш,1м жидк Остям, ирименяе— мым при цеме11тирГ>нане1и сэбсаг1ИГгх ко—

5 лон .

Целью изобретения является повышение термостойкости буферной жидкости и седиментационпой устойчивости

1Ip1 высокой исходной плОтности. 10

Получение буферной жидкости осуществляют в следующей последовательнос— ти. Б воде размешивают бентонит, после чего вводят размолотую пемзу и обрабатывают окзилом, 15

Пример, Б 630г воды размешивают I Of- бентонита, добавляют 350 кг размолотой пемзы, после чего обрабатыва1от 10 кг окзила.

Пемза имеет высокую пористость и 20 объемную плотность 300-700 кг/м .При тонкости помола до размера частиц в диапазоне от 0,09 до 1 мм пемза имеет плотность 2340-2500 кг/м . При более высокой тонности помола увеличи25 вается водопотрабность, что вызывает

:нижение плотности, увеличение статического напряжения сдвига, При наличии частиц, имеющих размер более ! мм, умеиьшаетГ я плотность буферной жидкости.

Б табл. 1 представлены свойства буферной жидкости; в табл. 2 — свойства растворов; в табл. 3 — совместимость буферной жидкости с буровыми 35 растворами; в табл. 4 — совместимость буферной жидкости с тампонажными растворами.

Вниду того, что совместимость буферной жидкости с буровыми и тампонажны31и рас гворами не зависит u r нижних, средних и верхних значений ингредиентов, то с целью уменьшения объема исследований в опытах использована буферная жидкость только с средними значениями ингредиентов, Свойства буровых растворов исследуют на стандартных приборах, Бремя загустевания определяется на консистометре КЦ-3 при 50-!80 С и давлении 30 — 60 МПа, Растекаемость смеси определяется на конусе Аз11ИИ.

Б табл. 5 приведены свойства буферной жидкости в зависимости от степени дисперсности размолотой пемзы.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Буферная жидкость, содержащая стабилизатор, эрозирующий наполнитель, бентонит и воду, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения

TppMocToHKocòè буферной жидкости и седиментационной устойчивости при высокой исходной плотности, в качестве стабилизатора используют окзил, а в качестве эрозирующего наполнителя размолотую пемзу, имеющую размер частиц в диапазоне от 0,09 до 1 мм, при ..ледую1цем соотношении ингредиентов, мас,Z:

Размолотая! .!43!)О:?

" У. о л

СО!

I

I х

I д о а

I » л

1 л .4 .Ф О л с4 (» л

О CO л л (4 Г 1 (1 л (4

О О л (»4 С»4

СО СО л о ((4 о а о (4

И л

I r

lO х г, а

Е» (О dj

Z ((4

I Ж о (I 1 о о (О

Л О (4 С 4

С 4 CO с»1 (»4 а с6 г.

° 4

О„Х

C)

Ю о с» (СО ь

СО С»1 о л о х о

Х

I —— (1

I л о

I 1 с»4

1 о Э

I л (lj о о

F» и ((1 а ((o

» — —— о л

1 1

1

I (О I

I 1 р о и (lI

I

Р» (I

1 1

1 л

»

С 4

1 О

m о а о (((& и ((4 а о (40

m о а

lD л о ((j о

1 — — — » (»4 ((4

1» о о о х о (d и х о

I 1 1 1

»Н (4 са х

О

С)

Cj (л

:=г л

I о л сч л л

CO CO с л л О (lj

С о

СО (Г\

СО1 л О»

СО

1 Ц I ,(4 О ц х о о .6

I — — — о (4 m

t» х

Cj Ц

С) (44 хоо ах!! 1 M 1 !

1 I 1 m I

1 I I I и ( л

1 1 сЧ I

C) ! I 1 I

С> о

°" О ((4 l(l а о

o a

lO о ((1 ((1 °

° -а4, ь (б х а а о m o

О 4 t(((4

m о о

m u о о э ах а

О » х

О В О л 5 о о 1- а, m

m u 4 о оо с!а аы х»

Cj lD

lO (j» (У

m o д х и

u (d dj ц о х

Х((4 ХО

O I- O

О(:4Ц (u 1- о х a u m

1343002 таблица 3

Соотношение бурового раствора к буферной жидкости

Статическое наоря>кение сцвига, 1 мин/ 10 мин Па

3:1 1:3

Растекаемость, см

1" (:1

I:3

0:!

0:I l:0

25

25

2,1/2,9 2>6/3>3 3,0/4,2

Таблица4

Тип цемента

Соотноше- РастекаеБуферная жидкость

Условия опыта

Время загустевания, ч и жидкость затворения ние смемость

Т = 25оС

Т, С ИПа си буферной жидкости к тампонажному раст вору

Портланд— цемент из.

Карадагского завода

75

2-20

10:90

75

2 — 30

50:50

75

3-00

В:Ц= 0,5

10:90

50:60

75

2-05

75

2 — 20

УЦГ-1

В/Ц-0,35

75

2-50

10:90

75

3-15

22,5

30

4-05

3 — 10

17,5

4-00

2-30

ШПУС вЂ 2

Гипан

10:90

3 — 00

0,6 Хромпик

50:50

3-10

25 25 25 23 1,3/2,6

25 25 25 23 1,9/3,2

25 25 25 23 I,I/2,6

25 25 25 23 2,3/3,8

17 19 2 I 23 0,8/2,9

25 25 25 23 1 8/2 6

50:50

10:90

50:50

1,9/3,1

2,2/3,7

1,8/2,9

2, 1/3,9

1,4/3,2

2,4/3,5 2,9/3,8

2,5/4,0 3,0/4,6

2>4/ 3,6 2 ° 9/4, 5

2,4/4,0 2,6/4,3

2,6/3,8 3,1/4,6

75 30

75 30

180 60

180 60

180 60

3,3/4,7

3,3/4,7

3,3/4,7

3,3/4,7

3,3/4,7

3,3/4,7

1343002

Продолжение табл.ч

Время загустевания, ч

Условия опыта

Рас текаеСоотношение сме—

Буферная жидкость

Тип цеме н тл и жидкость затворения мость

Т=25С

1, С

"1Ila си буферной жидкости к тампонажному раст вору

0,2 Окэил

В/Ц-0,46

10:90 паста, 50:50

60

180

23

2-40

180 60

I80 60

10:90

2 — 15

50:50

3 — 30

10:90

50:50

Π— 55

18

I-2О

1 — 20

22,5

Цемент иэ Карадагского завода 37

1-25

В/Ц-О, 35 паста паста

П р и м е ч а н и е: I — буферная жидкость по изобретению.

II — известная буферная жидкость.

Т а б л и ц а 5

Состав буферной жидкости, 7

Просеянная через сито

Молотая

Окзил

ГлинопороПлотРастекаеСНС

1/)О,Па

Седименпемза, остаток ность, кг/м тационная устойчишок (бенмость, см на сите

1) 008 †)6X вость, кг/м пемза (рекотонитовая) мендуе мая) 50

46,5 2, О 1,5 !,50 23,5

2,4/4,0

50 46,5 2,0 ),5 1,50 15,0

40 56,5 2,0 1,5 1,31 2),5

I8/19

7,5/9,6

Не ус той— чивая

УЩЦ1-200

0,8 Гипан

0,6 Хромпик

0,2 Окзил

В/Ц-0,35

10:90

50:50

10:90

50:50

180 60

180 60

75 30

75 30

75 30

Основные показатели (при t 26 С)