Буферна рідина

1. Буферна рідина, що включає реагентстабілізатор карбоксиметилцелюлозу, наповнювач і воду, яка відрізняється тим, що як реагентстабілізатор вона містить продукт на основі карбоксиметилцелюлози, а як наповнювач - продукт 3 26460 нові карбоксиметилцелюлози, а як наповнювач продукт флотації золи винесення теплоелектростанцій ПФ3-В при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: продукт на основі карбоксиметилцелюлози 0,5-2,5 продукт флотації золи винесення ТЕС ПФ3-В 0,5-1,0 вода pешта. як продукт на основі карбоксиметилцелюлози вона містить FINN-FIX (Фінн-Фікс) або Tylose H20P (Тілозу Н20Р). Продукт на основі карбоксиметилцелюлози FINN-FIX (Фінн-Фікс) виробництва Фінляндії є натрієвою сіллю карбоксиметилцелюлози з додаванням хлориду і глюконату натрію у вигляді білого або жовтуватого порошку без запаху. Продукт на основі карбоксиметилцелюлози Tylose H20P (Тілоза Н20Р), виробництва Німеччини, є Na - карбоксиметилгідроетилцелюлозою, у вигляді білих або жовтуватих гранул, розчинних у воді. Продукт флотації золи винесення ТЕС - ПФ3В, що використовується в даній корисній моделі, є відходом виробництва, який утворюється під час безреагентної флотації золи винесення ТЕС, утвореної в результаті спалювання кам'яного вугілля з наступною сепарацією у водному середовищі. Продукт флотації золи винесення є порошком сірого кольору, який не злежується і має форму мікросферичних утворень з розміром від 20 до 200мкм. Продукт флотації золи винесення має наступний хімічний склад:, мас.%: SiO2 - 56,39; Аl2 О3 26,23; Fe2O3 - 7,32; Мn3О 4 - 0,05; ТіО2 - 1,99; СаО 1,23; Mg - 1,59; Na2O - 0,60; К2О - 2,75; Р2О 5- 0,15; сірка як SO3 - 0,15. Питома поверхня ПФ3-В складає від 2000 до 2500см 3/г, питома вага - 2,45г/см 3. Буферну рідину го тують наступним чином. У розрахованій кількості води розчиняють реагент-стабілізатор - продукт на основі КМЦ в необхідній кількості, потім у розчин додають наповнювач - ПФ3-В до необхідної густини розчину. Приклади приготування запропонованої буферної рідини: Приклад 1 В одному кубічному метрі води розчиняють 5кг продукту на основі КМЦ, після чого до водного розчину продукту на основі КМЦ додають 5кг ПФ3В. Після ретельного перемішування отриману суміш протискують в обсадну колону, заміщуючи тим самим буровий розчин. При цьому буферна рідина має густин у - 1050кг/м 3, умовну в'язкість - 30с, водовіддачу - 2,0см 3/30хв, седиментаційну стійкість 0,08г/см 3. Після витіснення бурового розчину буферною рідиною, виконують цементування за прийнятою технологією. Приклад 2. В одному кубічному метрі води розчиняють 15кг продукту на основі КМЦ, після чого у водний розчин продукту на основі КМЦ додають 7,5кг ПФ3-В. Після ретельного перемішування отриману суміш протискують в обсадну колону, заміщуючи 4 тим самим буровий розчин. Після витіснення бурового розчину проводять цементування за загальноприйнятою технологією. При цьому буферна рідина має густин у - 1100кг/м 3, умовну в'язкість 35с, водовіддачу - 1,0см 3/30хв, седиментаційну стійкість - 0,1г/см 3. Приклад 3. В одному кубічному метрі води розчиняють 25кг продукту на основі КМЦ, після чого до водного розчину продукту на основі КМЦ додають 10кг ПФ3-В. Після ретельного перемішування буферну рідину нагнітають в обсадну колону. Після витіснення бурового розчину, виконують цементування за прийнятою технологією. Густина буферної рідини - 1150кг/м 3 , умовна в'язкість - 40с, водовіддача - 1,0см 3/30хв, седиментаційна стійкість - 0,15г/см 3. Результати досліджень рецептур буферної рідини та її властивостей наведено у таблицях 1, 2, 3. В прикладах використані верхнє, нижнє і середнє значення вмісту компонентів. Верхня границя вмісту продукту на основі КМЦ складає 2,5мас.%. При процентному вмісті продукту на основі КМЦ ви ще 2,5мас.% виникають ускладнення під час протискування буферної рідини. Верхня границя вмісту ПФЗ-В складає 1,0мас.%, при процентному вмісті наповнювача вище рекомендованої межі погіршується седиментаційна стійкість буферної рідини. Нижня границя вмісту продукту на основі КМЦ у буферній рідині складає 0,5мас.%. При процентному вмісті продукту на основі КМЦ менше 0,5мас.% мікросфери ПФЗ-В не утримуються у зваженому стані, що перешкоджає нормальному протискуванню буферної рідини. Нижня границя вмісту ПФЗ-В складає 0,5мас.%. При зменшенні вмісту наповнювача буферна рідина втрачає свою відмивальну здатність. В таблиці 1 наведені результати лабораторних досліджень відмивальної здатності буферної рідини, які проводилися на приладі для визначення відмивальної здатності буферних рідин [а.с. СРСР №1582082, МПК5 Е01N15/02 від 25.02.88]. В таблицях 2, 3 приведена сумісність буферної рідини із цементним та буровим розчинами. Випробовування на сумісність проведені в консистометрі КЦ-3 при температурі від 50 до 75°С і тиску від 30 до 45МПа. Результати випробувань з визначення часу загуснення суміші з різними складами тампонажних і бурових розчинів показують, що запропонована буферна рідина сумісна з ними, не зменшує час загуснення тампонажних і бурових розчинів. Таким чином, запропонований склад буферної рідини є технічно і технологічно зручним для виконання робіт з цементування свердловин. Технічний результат від використання запропонованої буферної рідини забезпечується підвищенням якості цементування, яке досягається за рахунок високого ступеню відмивальної здатності і очищення стінок свердловини від крихкої глинистої кірки, що призводить до підвищення контактного зчеплення цементного каменю з обсадною колоною і стінками свердловини. 5 26460 6 Таблиця 1. Склад, в ластивості, в ідмив альна здатність розробленої буферної рідини Ч.ч 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Склад буферної рідини, мас % Вода ПФЗ-В КМЦ технічна 0,5 0,5 99 0,75 0,5 98,75 1,0 0,5 98,5 0,5 1,5 98 0,75 1,5 97,75 1,0 1,5 97,5 0,5 2,5 97 0,75 2,5 96,75 1,0 2,5 96,5 Температура досліду, °С 22 Властив ості буферної рідини Густина, кг/м 3 1050 1090 1150 1050 1100 1150 1050 1100 1150 Умов на в 'язкість, с 30 30 30 35 35 37 38 40 40 Водов іддача, см3/30хв. 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 1,5 1,0 1,0 1,0 Відмив альна здатність, % Седиментаційна стійкість, г/см 3 0,08 0,09 0,08 0,1 0,1 0,1 0,15 0,15 0,15 30 33 35 30 35 33 28 33 35 продов ження таблиці 1 Склад, в ластивості, в ідмив альна здатність буферної рідини (за прототипом) Склад буферної рідини, Властив ост і буферної рідини мас.% ТемпераАзбест Ч.ч Вода тура досліду, Умов на СедиментакороткоГустина, Водов ідда°С КМЦ технікв 'язкість, ційна стійкість, 3 3 в олнискг/м ча, см /30хв на с г/см3 тий 1 2,5 5,0 92,5 1150 30 1,3 0,08 2 2,8 7,5 89,75 22 1200 30 2,0 0,11 3 3,0 10,0 87 1250 35 2,5 0,15 Відмив альна здатність, % 15 17 19 Таблиця 2. Вплив розробленої буферної і тампонажних розчинів рідини на час загустів ання Ч.ч Тампонажний розчин (склад, густина) Співв ідношення тампонажного розчину і розробленої буферної рідини Температура, °С Тиск, МПа 1:9 1:1 75 75 45 45 Час загустів ання суміші (тампонажний розчин + буферна рідина), год. - хв. 3-00 3-00 9:1 75 45 3-00 1:9 1:1 50 50 30 30 2-30 2-30 9:1 50 30 2-30 ПЦТ І-100-100% НТФК-0,05% 1 В/Ц-0,5 r=1800кг/м3 ПЦТ І-50-100% НТФК-0,05% 2 В/Ц-0,5 r= 1820кг/м3 * В/Ц - в одоцементне в ідношення Умов и досліду продов ження таблиці 2 Вплив буферної рідини на час за густів ання тампонажних розчинів (за прототипом) Ч.ч 1 2 Тампонажний розчин (склад, густина) Співв ідношення тампонажного розчину і буферної рідини за прототипом Температура, °С Тиск, МПа 1:9 75 45 Час загустів ання суміші (тампонажний розчин + буферна рідина), год. - хв. не сумісна 1:1 75 45 не сумісна 9:1 1:9 1:1 75 50 50 45 30 30 не сумісна не сумісна не сумісна 9:1 50 30 не сумісна ПЦТ І-100-100% НТФК-0,05% В/Ц-0,5 r=1800кг/м3 ПЦТ І-50-100% НТФК-0,05% В/Ц-0,5 r=1820кг/м3 В/Ц – в одоцементне в ідношення Умов и досліду 7 26460 8 Таблиця 3. Вплив розробленої буферної рідини на час загустівання буров ого розчину в контактних зонах Ч.ч 1 2 3 Буров ий розчин (склад, густина) Бентоніт овий глинопорошок, в ода, Na2CO3, КМЦ, КССБ r=1250кг/м3 Бентоніт овий глинопорошок, в ода, Na2CO3, NaOН, графіт, r=1200кг/м3 Бентоніт овий глинопорошок, в ода, Na2CO3, нафта, лігноксин r=1150кг/м3 Умов и досліду Співв ідношення буров ого розчину і розробленої температура, Тиск, МПа буферної рідини °С 1:9 1:1 9:1 1:9 1:1 9:1 1:9 1:1 75 75 75 75 75 75 75 75 45 45 45 45 45 45 45 45 Час загустів ання суміш(буровий розчин + буферна рідина), год. - хв .. 3-30 3-30 3-30 3-00 3-00 3-00 2-30 2-30 9:1 75 45 2-30 продов ження таблиці 3 Вплив буферної рідини на час загустів ання бурового розчину в контактних зонах (по прототипу) Ч.ч Буров ий розчин (склад, густина) 1 Бентоніт овий глинопорошок, в ода, Na2CO3, NaOH, графіт, r=1200кг/м3 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Співв ідношення буров ого Умов и досліду розчину і буферної рідитемпература, ни (КМЦ - 2,5%,азбест Тиск, МПа коротков олнистий - 5%, °С в ода - решта) 1:9 75 45 1:1 75 45 9:1 75 45 Підписне Час загустів ання суміш(буровий розчин + буферна рідина), год. - хв .. 3-30 2-50 2-50 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601