Спосіб приготування полегшеного тампонажного розчину

Реферат: UA 71325 U UA 71325 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтогазової галузі і може використовуватись під час кріплення обсадних колон нафтових і газових свердловин, ускладнених присутністю пластів, схильних до гідророзриву, а також під час будівництва свердловин на підземних сховищах газу. Відомий спосіб приготування полегшеного тампонажного розчину, який полягає у змішуванні тампонажного портландцементу та рідини замішування, яка являє собою суспензію, що включає компоненти у їх співвідношенні до маси цементу, мас. ч.: сульфацел - 0,3-0,5, хлорид кальцію - 2,0-5,0, комплексний реагент-суперпластифікатор С-3-0,3 0,4, мікросфери - 5,0-7,0, вода - 54,0-68,0 [патент РФ 2172812 "Спосіб приготування полегшеного тампонажного розчину", кл. Е21В 33/138, авт. Цицимушкін П.Ф. та інші, заявка 2000101910/03 від 25.01.2000, опубл. 27.08.2001]. Недоліками способу є седиментаційна нестабільність рідини замішування та обмеженість застосування, пов'язана з руйнуванням мікросфер під дією тиску у свердловині. Відомий спосіб приготування полегшеного тампонажного розчину, вибраний за прототип, що включає попереднє змішування цементу з водою та регулятором терміну тужавіння і наступне диспергування цементного розчину у дизельному паливі, що вміщує ПАР, наприклад сульфанол, і регулятор фільтрації, наприклад високоокислений бітум, а воду, що виділяється під час взаємодії компонентів, видаляють [авт. свідоцтво СРСР 502111 "Спосіб приготування оберненого нафтоемульсійного цементного розчину", кл. Е21В 33/138, авт. Оголіхін Е.О. та інші, заявка 1795191/22-03 від 09.02.72р., опубл. 05.02.76 p.]. Тампонажний розчин, приготований за способом згідно з прототипом, забезпечує регулювання густини розчину у широких межах. Високоокислений бітум являє собою вуглеводневий колоїд, який після розчинення у вуглеводнях і утворення оберненої емульсії забезпечує низький показник фільтрації. Під час кріплення свердловини утворення мінерального в'яжучого може початися тільки після руйнування оберненої емульсії та обернення фаз, чому сприяє підвищення вибійної температури. Недоліками способу за прототипом є технологічна складність, пов'язана з необхідністю видаляти надлишкову воду, а також довгий термін тужавіння (при низьких вибійних температурах - до місяця і більше, поки триває руйнування оберненої емульсії) та низька міцність цементного каменю, функція якого підтримувати обсадну колону у свердловині. Задачею даної корисної моделі є спрощення технології приготування полегшеного тампонажного розчину, а також зниження терміну його тужавіння та підвищення міцності цементного каменю, що утворюється з тої частини тампонажного розчину, що призначена для закріплення обсадної колони, та утворення пластичних гідрофобних перетинків з тієї частини тампонажного розчину, що призначена для надійної герметизації свердловини. Для вирішення поставленої задачі у відомому способі приготування полегшеного тампонажного розчину, що включає змішування цементу з водою та регулятором терміну тужавіння і наступне перемішування цементного розчину з вуглеводнями і вуглеводневими колоїдами, згідно з корисною моделлю, спочатку здійснюють змішування вуглеводневого колоїду, наприклад порошку бітуму і/або асфальту, і/або високоокисленого бітуму тощо, і цементу з водою, в якій попередньо розчиняють понижувач фільтрації, наприклад синергетичну суміш гуматів та полісахаридів, і регулятор тужавіння, наприклад негашене вапно, а потім у даний цементний розчин вводять вуглеводні за програмою, яка полягає у періодичному збільшенні та зменшенні інтенсивності розходу вуглеводнів. Мета корисної моделі полягає у тому, щоб попередити розчинення вуглеводневого колоїду у вуглеводнях і утворення оберненої емульсії, а сам вуглеводневий колоїд використовувати як полегшуючу домішку, яка у заколонному просторі набуває властивостей пластичного тіла. Крім того, функції понижувача фільтрації перенесено з високоокисленого бітуму, розчиненого у вуглеводневому середовищі, на водорозчинний комплексний реагент, а функції регулятораприскорювача тужавіння - на негашене вапно. Водорозчинні компоненти попередньо диспергують у воді. Важливим технологічним ефектом способу є утворення у заколонному просторі свердловини інтервалів достатньо міцного цементного каменю, що забезпечує кріплення колони, та інтервалів розташування пластичного тампонажного матеріалу за рахунок регулювання інтенсивності додавання вуглеводнів до цементного розчину, що вже містить вуглеводневий колоїд, понижувач фільтрації, наприклад синергетичну суміш гуматів та полісахаридів, і регулятор тужавіння, наприклад негашене вапно; при додаванні вуглеводнів при низьких витратах цієї рідини утворюється міцний цементний камінь, що здатний утримувати обсадну колону, а при великих витратах підвищена кількість вуглеводнів у сполученні з вуглеводневими колоїдами призводить до попередження процесу тужавіння і утворення пластичного перетинку (пакеру), який забезпечує повну і надійну герметичність свердловини. 1 UA 71325 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Реалізація даного технологічного ефекту є новим варіантом відтворенням способу кріплення свердловин за патентами РФ №2068489 та США № 5992522, що передбачає утворення пластичних гідрофобних пакерів у заколонному просторі свердловин і забезпечення їхньої повної герметичності. Приклад приготування полегшеного тампонажного розчину. 3 У ємності при перемішуванні за допомогою цементувального агрегату розчиняють у 10 м технічної води 1010 кг комплексного реагенту-понижувача фільтрації (1000 кг вуглелужного реагенту та 10 кг карбоксиметилцелюлози) протягом 30 хв. Дачі завантажують у ємність з розчином 300 кг негашеного вапна і перемішують ще 30 хв. У цементні змішувачі завантажують 20 т портландцементу і 15 т порошку бітуму. Далі зі змішувачів цемент і бітум подають на змішування з попередньо приготованим водним розчином комплексного реагенту та вапна і далі закачують у свердловину. У нагнітальну лінію цементувального агрегату подають за допомогою насосу сиру нафту, змінюючи витрату рідини насосом таким чином, щоб змінювати співвідношення об'ємів вуглеводнів до цементного розчину від 1:20 до 1:10. Співвідношення об'ємів вуглеводнів до цементного розчину 1:10 витримують протягом такого відрізку часу, щоб утворити пластичні перетинки у заколонному просторі довжиною від 1 до 10 м, розташовуючи їх попід устям свердловини, у кількох місцях посередині довжини обсадної колони та у покрівлі продуктивного пласта. Технологічні параметри полегшеного тампонажного розчину, одержаного при співвідношенні сирої нафти до цементного розчину 1:20, заміряні згідно з ДСТУ БВ.2.7-86-99 "Цементи 3 тампонажні. Методики випробувань", показали, що густина р=1440 кг/м , розтічність - 230 мм, 3 водовіддача - 20 см /хв., водовідділення - 0, а міцність цементного каменю - 22 МПа. При співвідношенні сирої нафти до цементного розчину 1:10 цементний камінь не утворився, що забезпечило утворення гідрофобних пластичних перетинків. Запропонований спосіб приготування полегшеного тампонажного розчину забезпечує спрощення технології приготування, а також зниження терміну тужавіння та підвищення міцності цементного каменю з тої частини тампонажного розчину, що призначена для закріплення обсадної колони, та утворення гідрофобних пластичних перетинків з тієї частини тампонажного розчину, що призначена для надійної герметизації заколонного простору під час кріплення свердловин в інтервалах залягання пластів з аномально низькими пластовими тисками, а також в інтервалах похилих та горизонтальних ділянок стовбурів. Найбільша ефективність застосування даного способу може бути одержана під час кріплення свердловин на підземних сховищах газу та тих, що призначені для реалізації сайклінг-процесу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб приготування полегшеного тампонажного розчину, що включає змішування цементу з водою та регулятором терміну тужавіння і наступне перемішування цементного розчину з вуглеводнями і вуглеводневими колоїдами, який відрізняється тим, що спочатку здійснюють змішування вуглеводневого колоїду, наприклад порошку бітуму і/або асфальту, і/або високоокисленого бітуму тощо, і цементу з водою, в якій попередньо розчиняють понижувач фільтрації, наприклад синергетичну суміш гуматів та полісахаридів, і регулятор тужавіння, наприклад негашене вапно, а потім у даний цементний розчин вводять вуглеводні за програмою, яка полягає у періодичному збільшенні та зменшенні інтенсивності розходу вуглеводнів. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2