Состав для крепления скважин

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ (1 1)881

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 20 ° 09.79 (21) 2821766/22-03 (5t)M. Кл.

E 21 В 33/138 с присоелинением заявки №

РВУАарстеенный коинтет (2З)Приоритет = ао делом нзооретеннй н открытнй

Опубликовано 15.11.81, Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 17.11.81 (53) УДК 622.245. .42(O8S.8) Г

Н. К. Нацибулина, Ю. И. Терентьев и В. И. Капрай6ЙС(ЧЭ? -,, „ . 1., ::и"

TEX „;

Пермский государственный научно-исследовательскййбдн, и проектный институт нефтяной промышленности (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к составам тампонирующих материалов и может быть использовано в нефтяной и газовой, промышленности для крепления преимущественно "холодных" скважин, пробуренных в соленосных отложениях с использованием буровых растворов на углеводородной основе.

Известны составы на углеводородной основе для крепления скважиннефте-цементные растворы, состоящие из цемента и нефти или нефтепродуктов. Эти составы обладают несхватываемостью при отсутствии воды и высокой прочностью камня вследствие взаимодействия с незначительным количеством 20-251 воды (1 J.

Однако при креплении скважин, пробуренных в соленосных отложениях, указанные составы не обладают коррозионной стойкостью к солевой агрессии. К тому же укаэанные составы предназначены для крепления "горячих" скважин.

Известен также состав вяжущего на углеводородной основе, используемый для крепления нефтяных и газовых скважин, содержащий цемент, дизельное топливо, структурообразователь - кальцинированную соду, эмульгатор - бентонит и дисолван, и воду (2).

Однако этот известный состав для крепления скважин нельзя использовать в условиях скважин, пробуренных в соленосных породах с использованием буровых растворов на углевородородной основе, так как цементный камень, образующийся из этого состава, обладает низкой коррозионной стойкостью. V. тому же известный состав имеет достаточно высокую фильтратоотдачу, которая составляет 22,33 за 30 мин, и длительные сроки схватывания - 12 ч.

50 мин.

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости состава, снижение

его фильтратоотдачи и ускорение сро3 8 ков схватывания состава при цементировании в соленосных отложениях с поименением буровых растворов на углеводородной основе.

Поставленная цель достигается тем> что известный состав для крепления скважин, включающий вяжущее, воду, дизельное топливо и дисолван, содержит в качестве вяжущего каустический магнезит, а также хлорид магния, при этом все ингредиенты взяты в следующем соотношении, вес./:

Каустический магнезит 50,29-54,11

Хлорид магния 8,18-13,69

Дизельное топливо 3,29-17,75

Дисолван О, 16-1,62

Вода Остальное

Благодаря предложенному сочетанию ингредиентов с указанным количественным соотношением достигается возможность получить состав с повышенными структурно-механическими свойствами, высокой коррозионной стойкостью к солевой агрессии, с низкой фильтратоотдачей, с малыми сроками схватывания. Это позволяет использовать состав при креплении скважин, пробуренных в соленосных отложениях.

Пример. Для получения предлагаемого состава используют каустический магнезит (производства Саткинского завода "Иагнезит"j, ГОСТ

1216"75, аморфный порошок серого цвета floJlHocTbl0 3,1-3,4 г/см рассол

Ъ. хлорида магния полностью 1,26 г/см приготовленный путем растворения хлорида магния марки нХ4 ГОСТ 4209-67 в водопроводной воде; дисолван - неионогенное поверхностно-активное вещество, относящееся к соединениям, получаемым совместной конденсацией окисей различных алкиленов, содержит до 723 групп ОСН мол.вес, 25003000,б, =1,0404, вязкость при 20 С

1760 сСт; дизельное топливо марки

"Л" по ГОСТ 305-73.

Получение предлагаемого состава производится следующим образом.

Вначале готовят эмульсию. Для этого в рассоле хлорида магния растворяют эмульгатор - дисолван. 3атем полученный раствор добавляют к дизельному топливу и все это перемешивали со скоростью 1000 об/мин в течение 30 мин. Таким образом получается эмульсия типа "масло в воде".

Для получения предлагаемого состава в эмульсию вводят каустический

81297

Зо

55 магнезит при соотношении магнезит: эмульсия как 100 вес.ч.: 70 см, и после перемешивания в течение

1О мин получают состав с требуемыми свойствами.

Например, в 413,6 г раствора хлорида магния (хлорид магния — 12,40 вес.3 и воды — 28,96 вес.3 растворяют

6,2 r дисолвана (0,62 вес.i), затеи добавляют 67,3 r дизельного топлива (6,73 вес.:. ). В приготовленную эмульсию "масло в воде" вводят 512,9 г каустического магнезита (51,29 вес.i).

После 5-10 мин интенсивного перемешивания состав приобретает нужные свойства.

Свойства предлагаемого состава для крепления скважин при различных соотношениях ингредиентов приведены в табл. 1.

Свойства предлагаемого и известного составов при оптимальном содержании ингредиентов приведены в табл. 2.

Технико-экономические преимущества заявляемого состава по сравнению с известным состоят в том, что предлагаемый состав образует тампонажный камень, прочность которого в

9-10 раз выше прочности камня, полученного из известного состава, что характеризует его высокую коррозионную стойкость. Кроме того, прочность образующего камня по предлагаемому составу через 6 месяцев нахождения в минерализованной воде достигает

100,5 кгс/см -, а в этих же условиях камень по известному составу полностью разрушается. Предлагаемый состав обладает низкой Фильтратоотдачей,которая составляет 14,74 через 30 мин в то время как у известного состава фильтратоотдача составляет 22,33 через 30 мин. Сроки схватывания предлагаемого состава сокращаются по сравнению с известным в 4 раза. Кроме того, низкое поверхностное натяжение фильтрата предлагаемого состава позволяет производить качественное крепление скважин без ухудшения физикохимических характеристик продуктивного пласта, что обеспечивает наивысший дебит скважины в течение длительного времени. Экономический эффект использования заявляемого состава по сравнению с известным состаt вом складывается за счет увеличения текущей нефтедобычи, сокращения средств и времени на одну технологи—

88) 297 ческую операцию, а также эа счет исключения повторных эаливок состава

Ь и может составить для одной скванины около 7 тыс. р.

C X 1 >tt 4)

13 у о

C g

Ч « IOCZ

О 11- л л Ч

Ч ОО

Ф Э ле м а

«с

Ф1 Ф

lA с

lA а м с о

«

lA б

«0

I и 1

С! в!

Щ

X ф

М

1I !

>Ь л °

ЮЪ е1 1 СЮ .С

СЧ

Оа

«б\ 1 1

I,1

I- 6 >.

vie я 141

lA о а

an м мс1-! 43е ,с,. з а

Е

I1 >6 ttt

I .й 1ал

1-йг

1

1

I

I м л

« Ф с

«Ч

1>1 4 о

* с кз м

«Ч м а а

° ° м ло

"— 1

o a о о

o o o o

1 1 1 м м м м о о

Ct

a o

o. o

1 1 о о м м

Ct a м

I I м м о о

1 м о

1 о о

cV «>I ! 1

N -Ф

ttt

В

I»

ttt в о м

t 1 м

ttt

1 и о и о

l»

О

1и

Ю

t>I

z а о

«Ч а о

1 1 м м о

1 м!

«Ч о

L о а

>t! Ф X х v х и л

Е !"- С аv

:C ай!

1 I К

2 R k ли «.л

ttt ttt 1

1

ln

>О аО

I

I I

I 6 с

ct

1 «>!

>О >О

Л О аО >О м а л л

° »

Оа

c>t

« м

«Ч л

«О о

Оъ л

> о

>О- «Ч л >О

Р

«Ч Л «0

>О CO CO

° «л о о о о

v x

tA

«ч м

Ol aO о О б Л

Ф «О

СЧ СЧ л а

«

СЧ л

«

° Ф м л

СЧ

С>

CO о

° «

00 01

«Ч

>О

«ч а

* >О ф °

an o аО CO

«Ф СЧ л

«Ч «Ч

«О

>О аО х z

1 1

Ct ZIй I ф «. и 3 и з з лке мху

3 3

1

1

ФЪ

«>t л «

«» а an

Оа

cv

С1

«а

O и 1

Э 1 (О 1

I !

Э 1

Ю I

>v

О 1

«> I

I ! !

I

t

1

1

1

1»

Х >Х «>3 1 ttt

I- X ttt 1 L и х"т е

881297 а о л и - о б б °

-Ф «Ч м м м

Оъ о

>О -Ф «О с В»

М СЧ л

«>» Со л о а о л с

«ч а м -и.

>О m CO а л б « °

-а, е- с> а а а

«Ч

60 о

>О

«

«О

СЧ

>О

«Ч

«

«ч л

>О б

С>

«Ч

ln

-Ф м м с

СЧ

СЧ о

С>

I о м

С>

«V

lA

С>

lA с

СЧ

881297

N (л

Ф о о

1 ! !

1

В

1 о

Ю о о м

Ф о

° М м

Ф о

CSI

ОЪ I

Ф !!

Ю о!., 1

1 1 I

1 1 (Э ! 1

ct л о и! Ф el 1

91 Л

I >X aI 1 о у !.u l °

1 9 1 1- I

a !» с 1 и! 1 I

Ф 1 N

1 1

1

1!

1

« I

Ф 1

1- 1

l0 1 а 1

) ——

1 Р I 1

Р С 1-Ф 1

1938 -! I йсФ7! аеас!

e c z 1- ct I

1 I

1 1

Х1 СИ 1

X 1 X 1 l

9 С э! ах с а а

1 о

Ф м

«с

ЭЪ со

1А

CO

1 (Р э с о с

z в (U 9

2 **

Х 9 а «

9 C о е с z

Ю

O (о 3

« м о м

3

X л

Ф к и

X с м

EA

Ю м о

О

l0

«0

l0

Ф Ф

z e

Ф с

Ф

1»

>О «0

a >s

I- e

Р lc и

X O

Е и м

Ф м м

С> о

1 о

4« о о

I о м

1 з z.

1- Ф

Ф X

Ф

x z и

«

C C

Х X

R e*

Ф.Э IS о м !

>А

С> («Ъ

° «Ъ о

Ю

1 м

Ф z аz Звж

9. ct О °

It9g» и о* с э. и Т. L 9 м л с м

«О м

В с

>А

С>

« м

ЭЪ

IA а Л 00 р о

« « о «ч м

« л

Is о

1z

Э

Я

9 а и

z с

Р L

X Ю

1- X и

»)X 1ехх ххах

Р2

z с

3 s о с.! e

1 IS о

1 Z у с

a z .3е

sc X

X

X ю

1 (о .е

I

I

1

1 .1

1 !

1

1

1

1

1

1

1

1

1

I

*м с а

Y L

Y и о с

Э Z

И 9

Ф z

Ф а о х

1а э

Е

1 1

1 C 1

9 1 и

ct 1 9 1 о X e

Ф 1 9

1 «О

)X 1

Г

z eI ь! Ф и

1 >0 pl »

О 9!

I ()(1 1..

1 Cl 1 . 1

1 9 1 l 1 а л у u 1

1 I N

I0

1 1 1

1 1 C и

ФФ

1 1 9 1

1 «!! М

1 1 1

1 1

1 1

1 1

1 и 1 9 l

1 Z 1 о I

1 1! I ! Ю 1

l У 1

1 «0 I ! х l

«О

М N э л

«ZI

« м о «Ф

881297

Формула изобретения

50,29-54,11

8,18-13,69

3,29-17,75

0,16-1,62

Остальное

Составитель В. Никулин

Редактор Т. Парфенова Техред А. Бабинец Корректор В. Бутяга

Заказ 9902/51 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Состав для крепления скважин, включающий вяжущее, воду, дизельное топливо и дисолван, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы-,, шения коррозионной стойкости, снижения фильтратоотдачи и ускорения сроков схватывания состава при цементировании в соленосных отложениях, прой- ip денных с применением суровых растворов на углеводородной основе, он содержит в качестве вяжущего каустический магнезит, а также хлорид магния при следующем соотношении ингредиентов, вес.4:

12

Каустический магнезит

Хлорид магния

Дизельное топливо

Дисолван

Вода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Булатов Л. И. Тампонажные материалы и технология цементирования скважин. М., "Недра", 1977, с. 265266.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2090501/22-03, кл. E 21 В 33/138, 1974 (прототип).