Буферна рідина

Буферна рідина, що містить як реагентстабілізатор - продукти на основі карбоксиметилцелюлози (КМЦ), як наповнювач - продукт флота 3 містить гідрофобізоване синтетичне полімерне волокно "Мікрофібра" при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: продукт на основі карбоксиметилцелюлози (КМЦ) 0,5-2,5 продукт на основі флотації золи винесення ТЕС ПФЗ-В 0,5-1,0 гідрофобізоване синтетичне полімерне волокно "Мікрофібра" 0,5-1,5 вода решта. Гідрофобізовані синтетичні полімерні волокна "Мікрофібра" є спеціально обробленими, хімічно інертними і не токсичними, повністю сумісними як з водними розчинами, так і з розчинами на вуглеводній основі. Особливістю гідрофобізованих синтетичних полімерних волокон "Мікрофібра" є те, що при додаванні їх до розчину вони не впливають на реологічні параметри, але при цьому суттєво збільшують його виносну здатність. Буферну рідину готують наступним чином. У розрахунковій кількості води розчиняють реагент-стабілізатор - продукт на основі КМЦ в необхідній кількості. Додають гідрофобізоване синтетичне полімерне волокно "Мікрофібра", після чого у розчин додають наповнювач ПФЗ-В до необхідної густини розчину. Прилади приготування запропонованої буферної рідини: Приклад 1 В одному кубічному метрі води розчиняють 5 кг продукту на основі КМЦ, після чого до водного розчину продукту на основі КМЦ додають 5 кг гідрофобізованого синтетичного полімерного волокна "Мікрофібра", після цього у розчин додають 5 кг наповнювача ПФЗ-В. Після ретельного перемішування отриману суміш протискують в обсадну колону, заміщаючи тим самим буровий розчин. При 3 цьому буферна рідина має густину - 1050 кг/м , 3 умовну в'язкість - 30 с, водовіддачу - 2,0 см /30 хв, 3 седиментаційну стійкість - 0,08 г/см . Після витіснення бурового розчину буферною рідиною, виконують цементування за загальноприйнятою технологією. Приклад 2 В одному кубічному метрі води розчиняють 15 кг продукту на основі КМЦ, після чого до водного розчину продукту на основі КМЦ додають 10 кг гідрофобізованого синтетичного полімерного волокна "Мікрофібра". В отриманий розчин додають 7,5 кг наповнювача ПФЗ-В. Після ретельного перемішування отриману суміш протискують в обсадну колону, заміщаючи тим самим буровий розчин. Після витіснення бурового розчину проводять цементування за загальноприйнятою технологією. При цьому буферна рідина має густину - 1100 3 кг/м , умовну в'язкість - 35 с, водовіддачу - 1,0 3 3 см /30 хв, седиментаційну стійкість - 0,1 г/см . Приклад 3. В одному кубічному метрі води розчиняють 25 кг продукту на основі КМЦ, після чого до водного розчину продукту на основі КМЦ додають 15 кг гідрофобізованого синтетичного полімерного волокна "Мікрофібра". В отриманий розчин додають 10 кг наповнювача ПФЗ-В. Після ретельного перемішування отриману суміш протискають 59963 4 в обсадну колону, заміщуючи тим самим буровий розчин. Після витіснення бурового розчину проводять цементування за загальноприйнятою техно3 логією. Густина буферної рідини - 1150 кг/м , умо3 вна в'язкість - 40 с, водовіддача - 1,0 см /30 хв, 3 седиментаційна стійкість - 0,15 г/см . Результати досліджень рецептур запропонованої буферної рідини та її властивостей наведено у таблицях 1, 2, 3. У прикладах використані верхнє, нижнє і середнє значення вмісту компонентів. Верхня границя вмісту продукту на основі КМЦ складає 2,5 мас. % при процентному вмісті продукту на основі КМЦ вище 2,5 мас. % виникають ускладнення під час протискування буферної рідини. Нижня границя вмісту продукту на основі КМЦ у буферній рідині складає 0,5 мас %. При процентному вмісті продукту на основі КМЦ менше 0,5 мас. % мікросфери ПФЗ-В не утримуються у зваженому стані, що перешкоджає нормальному протискуванню буферної рідини. Верхня границя вмісту ПФЗ-В складає 1,0 мас. %, при процентному вмісті наповнювача вище рекомендованої межі погіршується седиментаційна стійкість буферної рідини. Нижня границя вмісту ПФЗ-В складає 0,5 мас. %. При зменшенні вмісту наповнювача буферна рідина втрачає свою відмивальну здатність. Верхня границя вмісту гідрофобізованого синтетичного полімерного волокна "Мікрофібра" складає 1,5 мас. %. Вміст більш ніж 1,5 мас. % призводить до закупорювання всмоктувальних ліній насосів цементувальних агрегатів. Нижня границя вмісту гідрофобізованого синтетичного полімерного волокна "Мікрофібра" складає 0,5 мас. %. Зменшення нижньої границі призводить до погіршення виносних властивостей даної буферної рідини. У таблиці 1 наведено результати лабораторних досліджень відмивальної здатності запропонованої буферної рідини, які проводились на приладі для визначення відмивальної здатності 5 буферної рідини (а.с. СРСР №1582082, МПК Е01N 15/02 від 25.02.88 р.). Виносна здатність буферної рідини визначалась в лабораторних умовах. Готувались дві проби буферної рідини. До складу однієї входили гідрофобізовані синтетичні полімерні волокна "Мікрофібра". У другій вони були відсутні. У дві проби додавали крихти шламу і глинистої кірки. У першому випадку вони розподілялись по всьому об'єму і знаходились у зваженому стані. У другому випадку шлам і крихти глинистої кірки осідали на дно стакану. Результати досліджень показують, що буферна рідина з додаванням гідрофобізованих синтетичних полімерних волокон "Мікрофібра" має значно більшу виносну здатність як шламу, так і крихт глинистої кірки. Це дозволяє не тільки змити нестійку частину глинистої кірки, але й винести її та шлам на поверхню свердловини. У таблицях 2, 3 приведена сумісність запропонованої буферної рідини із цементним і буровим розчинами. Випробування на сумісність приведено в консистометрі КЦ-3 при температурі від 50 до 75°С і тиску від 30 до 45 МПа. Результати випробувань з визначення часу загуснення суміші з різними складами тампонажних і 5 59963 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 підви 6 щенням якості цементування, яке досягається за рахунок високого ступеню відмивальної та виносної здатності, очищення стінок свердловини від крихкої глинистої кірки, що призводить до підвищення контактного зчеплення цементного каменю з обсадною колоною і стінками свердловини. Таблиця 1 Склад, властивості, відмивальна здатність розробленої буферної рідини Склад буферної рідини, мас% ч/ч КМЦ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,5 0,5 0,5 1,5 1,5 1,5 2,5 2,5 2,5 "Мікро- ПФЗфібра" В 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 0,75 1,0 0,5 0,75 1,0 0,5 0,75 1,0 Властивості буферної рідини Температура Відмивальна Умовна досліду, °С Густина, Водовіддача, Седиментаційна здатність, % Вода в'язкість, 3 3 3 кг/м см /30хв стійкість, г/см с 98,5 1050 30 2,0 0,08 31 97,75 1090 30 2,0 0,09 34 97,0 1150 30 1,5 0,08 38 97,5 1050 35 1,5 0,1 31 96,75 22 1100 35 1,0 0,1 38 96,0 1150 37 1,5 0,1 34 96,5 1050 38 1,0 0,15 29 95,75 1100 40 1,0 0,15 34 95,0 1150 40 1,0 0,15 38 Продовження таблиці 1 Склад, властивості, відмивальна здатність буферної рідини (за прототипом) ч/ч 1 2 3 Склад буферної рідини, Властивості буферної рідини мас. % Температура Відмивальна Вода техні- досліду, °С Густина, Умовна Водовіддача, Седиментаційна здатність, % КМЦ ПФЗ-В 3 3 3 чна кг/м в'язкість, с см /30хв стійкість, г/см 0,5 0,5 99 1050 30 2,0 0,08 30 1,5 1,5 97 22 1100 35 1,5 0,1 33 2,5 2,5 95 1150 40 1,0 0,15 35 Таблиця 2 Вплив розробленої буферної рідини на час загустіння тампонажних розчинів Умови досліду Час загустіння суміші Тампонажний роз- Співвідношення тампонажного (тампонажний розчин ч/ч чин (склад, густи- розчину і розробленої буфер- Температура, + буферна рідина), Тиск, МПа на) ної рідини °С год-хв ПЦТ-І - 100 1:9 75 45 3-20 100% 1:1 75 45 3-10 1 НТФК - 0,05% * В/Ц - 0,5 9:1 75 45 3-20 3 =1800кг/м ПЦТ-І - 100 1:9 50 30 2-40 100% 1:1 50 30 2-35 2 НТФК - 0,05% * В/Ц - 0,5 9:1 50 30 2-40 3 =1820кг/м * В/Ц - водоцементне відношення 7 59963 8 Продовження таблиці 2 Вплив буферної рідини на час загустіння тампонажних розчинів (за прототипом) Умови досліду Час загустіння суміші Тампонажний Співвідношення тампонажного (тампонажний розчин ч/ч розчин (склад, розчину і розробленої буферної Температура, + буферна рідина), Тиск, МПа густина) рідини за прототипом °С год-хв ПЦТ-І - 100 1:9 75 45 3-00 100% 1:1 75 45 3-00 1 НТФК - 0,05% * В/Ц - 0,5 9:1 75 45 3-00 3 =1800кг/м ПЦТ-І - 100 1:9 50 30 2-30 100% 1:1 50 30 2-30 2 НТФК - 0,05% * В/Ц - 0,5 9:1 50 30 2-30 3 =1820кг/м * В/Ц - водоцементне відношення Таблиця 3 Вплив розробленої буферної рідини на час загустіння бурового розчину в контактних зонах Умови досліду Час загустіння суміші Співвідношення буровоБуровий розчин (склад, (буровий розчин + ч/ч го розчину і розробленої Температура, густина) Тиск, МПа буферна рідина), годбуферної рідини °С хв Бентонітовий 1:9 75 45 3-40 глинопорошок, вода, 1:1 75 45 3-40 1 Na2CO3, КМЦ, 9:1 75 45 3-40 3 КССБ, =1250 кг/м Бентонітовий 1:9 75 45 3-10 глинопорошок, вода, 1:1 75 45 3-10 2 Na2CO3, NaОН, графіт, 9:1 75 45 3-10 3 =1200 кг/м 3 Бентонітовий 1:9 75 45 2-40 глинопорошок, Nа2СО3, 1:1 75 45 2-40 нафта, лігноксин, 3 9:1 75 45 2-40 р=1150кг/м Продовження таблиці 3 Вплив буферної рідини на час загустіння бурового розчину в контактних зонах (за прототипом) Співвідношення буроУмови досліду Час загустіння суміші Буровий розчин (склад, вого розчину і розроч/ч (буровий розчин + буфеТемпература, густина) бленої буферної ріТиск, МПа рна рідина), год-хв °С дини Бентонітовий глинопо1:9 75 45 3-30 рошок, вода, 1:1 75 45 3-00 1 Na2CO3, NaOH, графіт, 9:1 75 45 2-30 3 =1200 кг/м Комп’ютерна верстка А. Рябко Підписне Тираж 24 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