Спосіб ліквідації негерметичностей обсадної колони та цементного каменю в газових свердловинах

1. Спосіб ліквідації негерметичностей обсадної колони та цементного каменю, що включає приготування та закачування блокувальної суміші 3 гент ЕТС-40 у наступних співвідношеннях компонентів, мас.%: солі лужних металів 25÷27%, амонійні солі 3÷6%, органічна кислота 0,5÷1,5%, спиртосилікати 5÷10%, вода решта. Відзначено, що в якості органічної кислоти використовують, наприклад, лимонну кислоту.Недоліком цього способу є те, що він утворює з'єднання, які протягом часу стають крихкими , під впливом лужних пластових вод структура їх значно змінюється, а це в свою чергу не дозволяє в подальшому проводити кислотні обробки свердловини без ризику руйнування раніше утвореного бар'єру. Крім того після зневоднення блокуюча суміш стає досить крихким і при знакоперемінних навантаженнях видаляється з тріщин потоком газу, що не дозволяє ліквідувати негерметичності значного розміру - більше1 MM. Це технічне рішення обрано як прототип. В основу корисної моделі поставлена задача шляхом нової послідовності технологічних операцій з приготування блокуючої суміші та закачки її у затрубний простір підвищити надійність герметизації різьбових з'єднань обсадної колони та тріщин в колоні. Поставлена задача в запропонованому способі вирішується шляхом приготування блокуючої суміші безпосередньо біля свердловини та закачування її у затрубний простір для ліквідації негерметичностей експлуатаційної колони, а також одночасно стравлюють міжколонний тиск для отримання максимального перепаду тиску в затрубному і заколонному просторах., Згідно корисної моделі блокуючу суміш формують на основі фосфату титану при співвідношенні компонентів, мас.%: Титан 5-12 Фосфат 32-72 решта вода до 100%. Порівняльний аналіз суміші прототипу і запропонованої корисної моделі показує, що заявлений спосіб ліквідації негерметичностей обсадної колони та цементного каменю в газових свердловинах відрізняється від відомого тим, що після формування запропонованої суміші збільшується проникаюча здатність за рахунок високих поверхневоактивних властивостей останнього, збільшується адгезія суміші до металу, цементного каменю та породи, а також утворюється суцільна пружна кислотонерозчинна маса. Реологічні властивості суміші близькі властивостям води. Утворена структура має високі показники пружності, що дозволяє їй добре виконувати герметизацію експлуатаційної колони при знакоперемінних навантаженнях, які виникають в процесіексплуатації свердловини. Пропонуєма суміш абсолютно індиферентна до пластової води будь якого складу. Слід відмітити, що за рахунок високого вмісту фосфатів на фоні соляної кислоти, суміш є ингібіруючим для сталевих конструкцій свердловинного обладнання - соляна кислота знімає оксидну плівку та на підгото 52309 4 вану поверхню імплементуються фосфатні іони, формуючи захисну плівку. Згідно з глибиною свердловини та плановою тривалістю операції у суміш при формуванні гідрогелю фосфату титану можуть вводитися спирти у різних дозах - це дозволяє на деякий прогнозований час за стабілізувати його відтермінувати час переходу гідрогелю у ксерогель. Блокуючу суміш закачують в затрубний простір зупиненої свердловини і одночасно стравлюють міжколонний тиск для отримання максимального перепаду тиску в затрубному і заколонному просторах. Закривають затрубний простір і демонтують нагнітальну лінію. Через 15÷20 хвилин після закачування суміші, стравлюють на амбар газову шапку з затрубного простору до появи рідини. Стравлювання газової шапки повторюють 3÷4 рази, після чого блокуючи суміш повністю викидають на амбар і закривають засувку міжколонного простору. За рахунок перепаду тисків гідро гель фосфату титану заповнює всі щілини та протягом часу за рахунок віддачі води перетворюється на ксерогель - неорганічний полімер, схожий за механічними властивостями на загальновідомі формальдегіді смоли. Свердловину залишають закритою протягом двох годин, після чого пускають в роботу і проводять спостереження за міжколонним тиском. Запропонований спосіб дозволяє надійно герметизувати різьбові з'єднання та тріщини обсадної колони. Спосіб реалізації корисної моделі в лабораторних умовах. В скляних стаканах на 350мл приготували суміш шляхом розчинення 86г двуводного гідрату тетрахлоріду титану у 120мл води, додали розраховані на різні мольні співвідношення (МТі:М РО4) дози тринатрійфосфату та розраховані дози спиртів, а саме етиловий, мурашиний, етілєнгліколь. розраховані на різні мольні співвідношення (МТі:М спирт). Далі готовий розчин закачували в трубчату ємність з різним діаметром капілярів та визначали час кристалізації, проникаючу здатність та максимальну блокуючу здатність. Крім того, готувались склади з іншими концентраціями та склад за прототипом. Прототип - в скляній колбі на 250мл приготували суміш шляхом розчинення в 132мл води солей лужних металів, а саме хлориду магнію двоводного 50г, амонійних солей, а саме вуглекислиих солей амонію 6г, органічної кислота у вигляді лимонної кислоти 2г, спиртосилікатиів, а саме ЕТС-40 - 20г. Далі готовий розчин закачували в трубчатуємність з різним діаметром капілярів та визначали час кристалізації, проникаючу здатність та максимальну блокуючу здатність. Результати лабораторних досліджень запропонованого способу у порівнянні з прототипом наведено в таблиці 1. Визначались наступні параметри: час утворення пластичної структури, проникаюча здатність (можливість проходження в канали визначеної проникності) ,відносна деформація руйнування структур і міцність отриманого ксерогелю при о дно добовій витримці при кімнатній температурі. 5 52309 6 Таблиця 1 Лабораторні дослідження суміші для ліквідації міжколонних перетоків Запропонований склад Доза реагенту ТіСl×2Н2О Na3PO4 M М 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 2,8 3,0 3,5 4,5 5,0 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 Властивості складу МТі: Час первинної ПроникаюМіцність ксеМТі:М Блокування нерегСпирт М М структуризації, ча здатрогелю по РО4 метичностей, мм спирт хв. ність, мД Брюнелю Нb 2,8 20 3,5 3,1 3,0 3,0 3 2,0 14,5 6,0 3,5 1 0,8 17,9 6,0 4,5 6 0,8 16,9 4,0 5,0 16 0,8 4,1 2,8 0,023* 3,5 1:44 14 1,8 10,2 6,0 0,025* 3,5 1:40 14 1,8 14,7 7,5 0,025** 3,5 1:35 15 1,8 15,1 7,5 0,02*** 3,5 1:35 15 1,2 15,5 7,5 0,067* 3,5 1:15 18 1,2 14,5 6,5 0,125* 3,5 1:8 20 0,8 14,3 6,5 0,14* 3,5 1:7,2 20 1,0 8,3 3,0 * - етиловий спирт; ** мурашиний спирт; * * * етиленгліколь Прототип Концентрація компонентів, % солі органічамонійні спиртосилужних на киссолі лікати метанів лота 27 6 1,5 10 30 8 1,7 15 Властивості складу вода 56,5 47,3 З лабораторних досліджень видно, що найбільш оптимальним складом є такий, що містить фосфат титану з мольним співвідношенням Ті:РО43-=1:3-4,5. Збільшення концентрації фосфатіонів викликає зниження механічних властивостей блокуючого компонента - діючої сполукиксерогелю. При зменшенні концентрація фосфатіонів нижче заявленої межі різко збільшується час утворення структури і зменшується блокуюча здатність. Введення спиртів у заявляє мій дозі дозволяє регулювати час формування гідрогелю фосфату титану та підвищити його фізико-механічні властивості. Перевищення чи зниження за рамки заявляє мого діапазону викликає небажані перетворення у структурі ксерогелю та негативно відображається на міцності блокуючої сполуки. Запропонований процес використовується для ліквідації між колонного тиску в газових свердло Комп’ютерна верстка А. Рябко Час структуризації, хв. 90 30 Проникаюча здатність, мД 3,5 2 Блокування нерегметичностей, мм 8 12 винах, який виникає через негерметичність різьбових з'єднань обсадної колони. Герметизація здійснюється за рахунок використання тампонуючої суміші, яка створює пластичну структуру в мікроканалах негерметичності обсадної колони і цементного каменю. Застосування даного способу дозволяє виключити проведення капітального ремонту свердловини, що робить цей спосіб економічно ефективним. Література: 1. Україна, Патент №10469, Е21В33/14, опубл. в Бюл. №4 від 25.12.96. 2. Україна, Патент №25652, Е21В33/14, опубл. в Бюл. №6 від 30.10.98. 3. Україна, Деклараційний патент №12080, опубл. в Бюл. №1 від 16.01.06. 4. Україна, Деклараційний патент u26508 опубл. в Бюл. 15. 2007 від 25.09.2007. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601