SU1442639A1

SU1442639A1 - Буферна жидкость

Info

Publication number: SU1442639A1
Application number: SU864131190A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Кононович Куксов; Олег Николаевич Мироненко; Татьяна Васильевна Шамина; Нина Михайловна Бондарец; Феликс Петрович Линчевский; Борис Иванович Краснов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1986-08-05
Publication date: 1988-12-07

Abstract

Изобретение относитс к области креплени скважин. Цель - повышение мокщей способности жидкости в услови х глинонасьпдени . Жидкость содер - жит в. качестве водорастворимого конденсированного фосфата две водорастворимые соли полифосфорных и/или ме- тафосфорных кислот в кол-ве от 0,05 до 2,00% от общей массы и воду. Водорастворимые соли используют в соотношении от 1 до 3 мае.ч, одной соли к одной мае.ч. другой. В качестве водорастворимых полифосфорных и метафос- форных кислот примен ют пирофосфаты или триполиофосфаты щелочных металлов , или гексаметафосфаты или мета- фосфаты щелочных металлов или аммони . При этом в жидкость дополнительно ввод т оксиэтилированный алкилфе- нол со степенью оксиэтилировани От 12 до 25 в кол-ве от 0,05 до 3,00 мае. %§ от общей массы жидкости. Жидкость го-г тов т путем растворени солей в воде. y/J Данна жидкость не образует высоко- - в зких коагул ционных паст на границе i с любыми типами водных буровых и там- а понажных растворов и не ускор ет сроков схватывани . 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

4

00

;о

Изобретение относитс к креплению скважин.

Цель изобретени - повышение моющей способности буферной жидкости в услови х глинонасьпцени .

Буферна жидкость содержит две соли водорастворимых конденсированных фосфатов и воду. Общее содержание восохран етс в большем диапазоне кг;а- центрации солей, что облегчает про цесс ее приготовлени в полевых ус.-ю- ви х.

в буферной жидкости, содержащей дополнительно оксиэтилирова(нный ал- килфенол со степенью оксиэтилировани 12-25, про вл етс взаимное усилива

дорастворимых конденсированных фосфа- .- ющее действие. Ее действие обусловле15

тов составл ет от 0,05 до 2,0 мае. от общей массы буферной жидкости, причем они содержатс в соотношении 1-3 мае.ч. одной соли к t мае.ч. другой. В качестве конденсированных фосфатов буферна жидкость содержит пирофосфаты или триполифосфаты щелочного металла или метафосфаты или гек- саметафосфатц щелочного металла или аммони .20

Эффективность буферной жидкости повышаетс при введении в ее состав ок- сиэтилированного алкилфенола со степенью оксиэтилировани от 12 до 25 {пеоноп) в количестве от О,05 до 25 3,00 мас.% от общей массы буферной жид- жидкости.

В табл. 1 приведены данные, иллюстрирующие вли ние состава буферной жидкости на герметичность контакта цементный камень - обсадна колонна, в табл. 2 - данные, иллюстрирующие эффективность буферной жидкости при различном содержании глины, в табл.З- данные, иллюстрирующие совместимость буферной жидкости с буровЕЛМИ и там- понажными (.цементными) растворами.

Буферна жидкость содержит смесь , двух водорастворимых конденсированных фосфатов, про вл ющих в растворе вза-д инно усиливанщее действие. При этом эффективность увеличиваетс в среднем в 1,3-2 раза. Ее эффективность обусловлена повьшениём силы координационных св зей с ионами поливалентных металлов, более благопри тной дл смыва глинистых отложений регулирув- кой рН и др. Вследствие этого происходит более полное св зывание щелочноземельных металлов, пергирующа ,

кща , пептизирующа способности раствора , а также его способность удерживать смытые частицы во взвешенном состо нии, лучще модифицируетс металлическа поверхность. Все это спо собствует повьшению герметичности зацементированного пространства. Высока эффективность буферной жидкости

45

улучшаютс дис- разжижающа , расклинива .-55

но повышением силы координационных св зей с ионами поливалентных металлов , более благопри тной дл глинистых отложений регулировкой рН и др. Вследствие этого происходит более полное св зывание щелочноземельных металлов, улучшаютс диспергирующа , разжижающа , расклинивающа и пепти- зирукмца способность раствора, а также его способность удерживать смытые частицы во взвешенном состо нии, все это приводит к повьщ ению эффективности буферной жидкости в услови х глино- насыщени и способствует повьшению герметичности зацементированного пространства .

Эффективность буферной жидкости подтверждаетс экспериментальными дан- 30 ными, из которых видно, что буферна жидкость на основе конденсированньгх фосфатов и оксиэтилированного алкилфенола обладает более высокой устойчивостью моющего-действи в услови х глинонасыщени , лучше модифицирует поверхность металла, обеспечива более полную герметичность контакта цементный камень - обсадна труба.

Эксперименты по определению моющей способности в услови х глинонасьндени провод т по известной методике, заключающейс в определении относительного изменени массы пленки глинистого раствора на шероховатой поверхности после 10-минутного воздействи фиксированного потока исследуемой буферной жидкости.

Эксперименты на герметичность контакта цементный камень - обсадна труба провод тс на специальном стенде и заключаютс в последовательном прокачивании через сборную трубу глинистого раствора, буферной жидкости и портландцементного раствора с последующим оставлением последнего в трубе дл затвердевани . После образовани цементного камн определ ют герметичность зацементированных секций трубы путем продавливани через

35

15

20

25 -

, д

45

55

35

314

них газа при градиенте давлени до 8 МПа/м.

Образец считаетс герметичным, если через 5 мин после начала продавли- вани газа через образец на выходе фиксируетс (по объему вытесненной в капилл р жидкости) выделение не более 0,2 см газа.

Пример 1. Приготавливают буферную жидкость из расчета на 1 л водного раствора 0,37 г ГМФН и 0,13 г ТПФН,- всего 0,05%, перемешивают в течение 3 мин до полного растворени . На внутренней поверхности трубы прокачиванием модельного бурового раствора формируют глинистую пленку. Затем последовательно прокачивают буферную жидкость и портлащ Сцементный раствор с оставлением последнего в трубе дл затвердевани . Через 24 ч определ ют герметичность зацементированных секций трубы продавливанием через них : газа при градиенте давлени до 8 МПа/м. Из общего количества образцов (25) герметичными оказались 16, Таким образомi дол герметичных образцов составл ет 64%.

.Пример 2. Приготавливают буферную жидкость из расчета на 1 л раствора 0,5 г ГМФН и 0,5 г пирофос- :фата кали , всего 0,1%, и по описанной методике провод т исследование. Из общего количества образцов (25) герметичными оказались 19. Дол герметичных образцов составл ет 76%.

П li и м е р 3. Приготавливают буферную жидкость из расчета 2,5 г ме- тафосфата кали и 7,5 г ТПФН на 1 л раствора, всего 1%. Дол герметичных образцов составл ет 52%.

Пример 4.ВЗл воды ввод т 2,25 г гексаметафосфата натри , 0,75 и 1,5 г оксиэтилированного алкилфенола со степенью оксиэтилирова ни 25 перемешивают до полного растворени . На шероховатом стержне формируют пленку из бурЬвого раствора массой 1,5 г. Затем раствор буферной жидкости заливают в лабораторную установку в течение 10 мин.

1Тример 5.ВЗл воды ввод т 7,5 г гексаметафосфата натри , 7,5 г триполифосфата натри и 1,5 г оксиэтилированного алкилфенола со сте-с: пенью оксиэтилировани 25, перемеши- ваю г до полного растворени . По описанной методике определ ют эффектив

9

кость буферной жидкости, она составл ет 80%.

Далее определ ют моюпргю способность в услови х глинонасьт ени , например в присутствии 1,5% глины, в пересчете на сухое вещество 45%.

Дол герметичности составл ет 80% (24 образца из 30).

Пример 6. В 3 л воды ввод т 20,1 г гексаметафосфата натри , 39,9 г триполифосфата натри и 30 г оксиэтилированного алкилфенола со степенью оксиэтилировани 25, перемешивают до полного растворени . Эффективность буферной жидкости составл ет 85%.

Моюг(а способность в услови х гли- нонасыщени , например в присутствии

1,5% глины, в пересчете на сухое вещество составл ет 44%.

I

Данные табл. 1-3 подтверждают высокую эффективность буферной жидкости,

имеет место значительное повышение доли герметичных образцов. Буферна жидкость не образует высоков зких коагул ционных паст на границе с любыми типами водных буровых и тампо- нажкых растворов и не ускор ет сро-

ков схватывани .

Claims

1.Буферна жидкость, включающа

водорастворимый конденсированный фос- фат и воду, отличающа с тем, что, с целью повьппени ее моющей способности в услови х глинонасы- щени , она в качестве водорастворимого конденсированного фосфата содержит две водорастворимые соли полифосфорных и/или метафосфорных кислот в количестве от 0,05 до 2,00%.от общей массы буферной жидкости, причем водорастворимые соли содержатс в соотношении от 1 до 3 мае.ч. одной соли к одной мае.ч. другой.

2.Жидкость поп. 1, отличающа с тем, что в качестве водорастворимых полифосфорных и мета- фосфорных кислот она содержит пиро- фосфаты или триполифосфаты щелочных металлов, или гексаметафосфаты или метафосфаты щелочных металлов шш аммони .

3.Жидкость попп. 1и2,отт личающа с тем, что она

дополнительно содержит оксиэтилнро51442639-6

ванных алкилфенол со степенью окси-ве от 0,05 до 3,00 мае,7, от общей

этилировани от 12 до 25 в количест- массы буферной жидкостн.

Таблица 1

2,0 ЛМ№Н

1,5 ГМФН + 0, 5 ТПФН 1,0 (NH4),P,0, 1,0 0,5 ГМФН-(- 1,5 ТПФН 3,0 ГМФН

2,25 ГМФН 4-0,75 ТПФН 1,5 ГтК +1,5 ТПФН 0,75 ГМФН + 2,25 ТПФН 0,008 ГМФН+ 0,002 ТПФН 0,002 ГМФН + 0,008 ТПФН 0,005 гти + 0,005 ТПФН 0,037 ГМФН + 0,013 ТПФН 0,025 ГМФН + 0,025 ТПФН ,013 ГМФН + 0,05 ТПФН 0,075 ШФН+,0,025 0,05 ГМФН+ 0,05 0,025 ГМФН+ 0,75 К,,

0,375 гаФн+ 0,125 тпад

0,25 ГМФН + 0,125 ТПФН

0,125 (NH4), 0,375 ТПФН

О, 75 К,Р,0, + 0,25 К5Р,0,в

0,01 г ШФН 0,008 ГМФН-f 0,002 ТПФН 0,002 ГМФН + 0,008 ТПФН 0,005 ГМФН + 0,005 гаФН

:0,05 ГМФН

0,037 + 0,013 ТПФН 0,025 гаФН -f 0,025 ТПФН

0,013 тмФн + 0,050 тпад

0,1 г ГМФН

0,075 ГМФН 0,025

/

0,05 ГМФН + 0,05КН, 0,025 ГМФН + 0,075 КуР,0,в Ь,5 ГМФН

0,375 ГМФН+ 0,125 ТПФН 0,25 ГМФН + 0,25 ТПФН 0,125 (Ш4),Р,0, + 0,375 ТПФ ,0 ГМФН

0,,Oq -t-0,25K,P,0,o 0,5 ГМФН +0,5 ТПФН 0,25 , + 0,75 ТПФН 2,0 ГМФН 1,5 ГМФН +0,5 ТПФН .

1,0 (NH4),PjO,+ 1,0 I

0,67 ГМФН + 1,33 ТПФН 3,0 ГМФН