Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
НЕТВЕРДЕЮЩИЙ ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ
НЕТВЕРДЕЮЩИЙ ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ

НЕТВЕРДЕЮЩИЙ ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Нетвердеющий тампонажный состав может найти применение для ликвидации зон поглощения при бурении скважин, при ремонтно-изоляционных работах, а также для выравнивания профиля приемистости в нагнетательных скважинах. Технический результат - улучшение подвижности состава в начальный период и обеспечение стабильного роста его пластической прочности в течение длительного периода времени. Состав содержит, мас.ч.: глинопорошок 70-80, метасиликат натрия 8-25, полиакриламид 0,001-0,005 и воду - 100. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2120539
Класс(ы) патента: E21B33/138
Номер заявки: 96120317/03
Дата подачи заявки: 08.10.1996
Дата публикации: 20.10.1998
Заявитель(и): Открытое акционерное общество "ПермНИПИнефть"
Автор(ы): Татауров В.Г.; Зуева Н.А.; Акулов Б.А.
Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "ПермНИПИнефть"
Описание изобретения: Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к нетвердеющим тампонажным составам, предназначенным для ликвидации зон поглощения бурового раствора, а также может быть использовано при ремонтно-изоляционных работах и для выравнивания профиля приемистости в нагнетательных скважинах.
Известен нетвердеющий тампонажный состав, содержащий мас.ч.: глинопорошок 5 - 10, силикат натрия 3 - 50 и воду 50 - 97 (см. В.Д. Городнов. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении.- М.: Недра, 1984, с. 208).
Однако, указанный известный состав обладает недостаточно высокой пластической прочностью (в течение суток около 10 кПа), которая не изменяется во времени.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является тампонажная паста для ликвидации поглощения, содержащая следующие ингредиенты, мас. ч.: глинопорошок 0,03 - 0,91; жидкое стекло 0,64 - 2,84; сапропель (на сухое вещество) 1,00 и вода 6,14 - 2,22 (см. А.С. СССР N 1229314, кл. E 21 B 33/138, 1984).
Однако у указанной известной пасты повышение пластической прочности происходит непродолжительное время (лишь в течение одних суток) и достигает при этом недостаточно высокой величины всего 70 - 80 кПа.
Кроме того, известная паста характеризуется повышенной условной вязкостью, что затрудняет ее прокачку в пласт.
Целью настоящего изобретения является улучшение подвижности тампонажного состава в начальный период и обеспечение стабильного роста его пластической прочности в течение длительного периода времени.
Поставленная цель достигается тем, что известный нетвердеющий тампонажный состав, содержащий глинопорошок, метасиликат натрия, добавку и воду, в качестве добавки содержит полиакриламид при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Глинопорошок - 70 - 80
Метасиликат натрия - 8 - 25
Полиакриламид - 0,001 - 0,005
Вода - 100
Благодаря совместной обработке глинопорошка метасиликатом натрия и полиакриламидом в предложенном количественном соотношении ингредиентов оказалось возможным получить нетвердеющий тампонажный состав, который обладает хорошей подвижностью и прокачиваемостью в начальный период, а также обеспечивает стабильный рост структуры (пластической прочности) в течение длительного периода времени. Это, по-видимому, можно объяснить следующим.
Данный состав имеет хорошую первоначальную прокачиваемость, благодаря тому, что метасиликат натрия в указанном соотношении оказывает блокирующее влияние на гидратацию глины.
Дальнейшее введение в смесь глинопорошка с метасиликатом полиакриламида в предложенном соотношении приводит, по-видимому, к образованию пространственной коагуляционной структуры, имеющей высокую пластическую прочность, которая растет во времени. При этом ПАА выступает в качестве флокулянта, конгломерируя вокруг себя глинопорошок, что способствует набору структуры в короткий промежуток времени. А благодаря последующему упорядочиванию связей: ПАА - гидратационный слой глинопорошка, происходит дальнейшее увеличение пластической прочности состава.
Для приготовления предлагаемого состава в лабораторных условиях были использованы следующие вещества:
- глинопорошок альметьевский, ОСТ 39-202-86;
- метасиликат натрия (натриевая соль метакремниевой кислоты), представляющий собой мелкокристаллический порошок, хорошо растворимый в воде, ТУ 6-18-161-82;
- полиакриламид (ПАА) марки DK-DRIL A1;
- вода техническая пресная.
Предлагаемый состав в лабораторных условиях готовили следующим образом.
Пример: В 491 г воды растворяли 50 г метасиликата натрия и постепенно добавляли 400 г глинопорошка. После тщательного перемешивания на мешалке в течение 30 минут получается однородный раствор. В полученный раствор вводили 10 г 0,05%-ного раствора ПАА и перемешивали в течение еще 10 минут. В результате получили состав со следующим содержанием ингредиентов, мас.ч.: глинопорошок 80, метасиликат натрия 10, ПАА 0,001 и вода 100.
Тампонажные составы с другим содержанием ингредиентов готовили аналогичным образом.
В ходе лабораторных испытаний определяли следующие свойства предлагаемого тампонажного состава: плотность, условную вязкость, фильтратоотдачу, статическое напряжение сдвига и пластическую прочность.
Плотность (ρ) и условную вязкость (УВ100) измеряли сразу же после приготовления состава.
Фильтратоотдачу (Ф) замеряли на фильтр-прессе при давлении 0,7 МПа за 30 минут.
Статическое напряжение сдвига (СНС 1/10) замеряли на приборе СНС-2 через 1 минуту и за 10 минут.
Пластическую прочность определяли на коническом пластометре Ребиндера, погружая стальной конус в исследуемый состав под действием заданной нагрузки. Определения проводили через 3, 6, 24 часа и 3 суток.
Данные о содержании ингредиентов в исследуемых составах приведены в таблице 1.
Данные о свойствах предлагаемого и известного по прототипу составов приведены в таблице 2.
Данные, приведенные в таблицах, показывают, что предлагаемый нетвердеющий тампонажный состав имеет следующие преимущества по сравнению с известным по прототипу:
- после приготовления предлагаемый состав является подвижным и характеризуется небольшой условной вязкостью (18 - 30 с), что позволяет легко прокачивать его в пласт, в то время как известный состав, имея условную вязкость 120 с, с трудом прокачивается в пласт;
- предлагаемый состав характеризуется стабильным ростом пластической прочности в течение длительного времени, в то время как известный по прототипу состав таким свойством не обладает.
Хорошо прокачиваемый заявляемый тампонажный состав, попадая в любые каналы (поровые отверстия, трещины), за короткий промежуток времени набирает структуру, т. е. переходит в пасту. Далее наблюдается стабильный рост пластической прочности, который обеспечивает высокие изоляционные свойства этого состава.
Применение предлагаемого состава в промысловых условиях позволит сократить затраты на изоляционные работы в 1,5 - 3 раза.
Формула изобретения: Нетвердеющий тампонажный состав, содержащий глинопорошок, метасиликат натрия, добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве добавки состав содержит полиакриламид при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Глинопорошок - 70-80
Метасиликат натрия - 8-25
Полиакриламид - 0,001-0,005
Вода - 100е