Состав для изоляции зон поглощений — SU 1154436 (original) (raw)
(19) (11)Е 21 В 33/1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОП КА 30 водуи йнияонта о орато укаровзанн 5 Вод Отработан ный распл титановых орат ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Московский ордена ОктябрьскойРеволюции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимическоии газовой промышленностиим. И.М, Губкина(56) 1. Эффективность применениятампонажных паст для ликвидациизон поглощений, М., ВНИИОЭНГ, 1974с. 15-16,2, Временная инструкция по исследованию изоляции поглощающихпластов и борьбе с поглощением промывочной жидкости при бурении скважин. М., "Недра", 1974.3. Предупреждение и ликвипацияосложнений при бурении скважин.Обзор зарубежной литературы. Сер,(54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИПОГЛОЩЕНИЙ, содержащий глинуи электролит, о т л и ч а юс я тем, что, с целью повышего тампонирукюцей способностсодержит в качестве электролботанный расплав титановых хлпри следующем соотношениых компонентов, мас.2:1154436 Вода 30-41 Отработанный расплав титановых 12-15 хлораторов Изобретение относится к областибурения нефтяных, газовых и др.глубоких скважин, его целесообразно использовать при изоляции зонпоглощений В трещиноватых пористых 5пластах,Для изоляции эон поглощений промывочной жидкости в процессе бурения нефтяных и газовых скважин применяют различного состава густые 1 Опасты, резко изменяющие свои реологические параметры в сторону загустевания и упрочнения при попаданиив зону поглощения, в результате чегоэта зона оказывается эатампонированной.Известны соляро-бентонитовъе составы, которые изменяют свои реологические свойства при контакте спластовой водой или продавливающей 20жидкостью 1 .Реологические параметры резко изменяются после вытеснения дизельного(т.е, солярки) топлива водой, врезультате пентизационного набуха- р 5ния бентонитовой глины.Недостатком соляро-бентонитовыхплит и других смесей на углеводородной основе является большая ихчувствительность к содержанию воды.При избыточном содержании падаетпрочность смеси и теряются ее тампонирующие свойства, При недостаточном содержании воды неполностью отделяется дизельное топливо.Меньшей чувствительностью к фак 35торам окружающей среды обладаетглинистые пасты на водной основе.Загустевание таких паст в зоне поглощений происходит в результате лиофобной коагуляции с последующим водоотделением в поглощающие пласты поддействием перепада давления со стороны продавочной жидкости, После водоотделения паста образует плотные,с высокой сдвиговой прочностью сгустки коагулированной глинистой суспензии, закупоривающей зоны поглощения.В качестве коагулятора глинистойсуспензии применяются различные доЯбавки, вводимые в пасту при ее приго-;товлении. Известны глино-цементные пасты, в которых коагулирующей добавкой яв ляется портландцемент, выделяющий при взаимодействии с водой коагулирующие ионы кальция 12 . Недостатком глино-цементных паст является медленное изменение реологических параметров из-за небольшой скорости химического взаимодействия цементного порошка с водой, которое обеспечивает поступление в систему коагулирующих ионов.Для ускорения коагуляции в эти пасты вводят электролиты-ускорители, например соду. Недостатком паст с ускорителем является невысокая скорость изменения реологических параметров.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является состав для изоляции зон поглощений, содержащий глину, воду и электролит Я.Присутствие в известном составе, приготовленном на водном растворе хлористого кальция - растворе электролита, - двухвалентных катионов кальция обеспечивает повьппенную глиноемкость и водоотдачу под действием перепада давления. Это дает возможность получить большой объем коагулированного сгустка, образующегося иэ единицы объема пасты и повьппенную его-прочность после водо- отделения.Однако тампонирующая способность составов, коагулированных хлористым кальцием, оказывается недостаточной для эффективной изоляции наиболее крупных трещин и каверн в зоне поглощений. Под тампоиирующей способностью понимается свойство состава сопротивляться выдавливанию из трещин и полостей поглощающего пласта под действием перепада давления пластовой и буровой жидкостей,Цель изобретения - повышение тампонирующей способностисостава для изоляции зон поглощений.1Поставленная цель достигается тем, что состав для изоляции зон поглощений, содержащий глину, воду и электролит, в качестве последнего содержит отработанный расплав титановых хлораторов при следующем соотношении указанных компонентов, мас.Е:Глина1154436 3-4 Т 10 27-32 12-1 б 13-17 11-15 ИаС 1 8-10 М 8 С 1, РеС 1, мпС 12 А 120 з 1 2 5 0,5-5 3-5 РеС 1 0,2-1,0СаС 1 з 2 5 Использование в составе в качестве электролита водного раствора отработанного расплава титановых хлораторов, при содержании в составе указанных количеств воды, глины и расплава титановых хлораторов повышет тампонирующую способность состава благодаря более сильному коагулнрующему действию расплава.Повышение тампонирующей способности водоглинистой пасты, содержащей в качестве коагулятора водный раствор отработанного расплава титановых хлораторов, объясняется особенностью состава отработанного расплава титановых хлораторов, Так, например, средний .химический состав отработанного расплава титановых хлораторов Усть-Каменогорского титано-магниевого комбината (ТУ- 10-60/0-79 "Хлориды твердые титанового производства") следующий: 4ЯсС 1 з; 20; ЯеОЧ О содержится0,1-0,5.Сильное коагулирующее действиеводного растворй отработанного расплава титановых хлораторов объясйяется присутствием большого числаразличных двух- и трехвалентлхкатионов МдРе(11), 11 п(11), Сг(11),Са(11), Ре(111), Бс(111), в своейкомбинации создающих синергетический эффект коагуляции.В результате сильного коагулирующего действия водного раствора отработанного расплава титановых хлораторов при замешивании на нем глиныпаста прокачиваемой исходной консистенции получается с высокой глиноемкостью, Одновременно тот же коагулирующий эффект проявляется в высокой водоотдаче пасты при приложениик ней давления.В результате получается большойвыход быстрообразующихся коагулированных сгустков, обладающих при этомвысокой пластической прочностью,что повышает тампонирующую способность при попадании глинистой пастыв зону поглощения и действия на нееперепада давления со стороны продавочной жидкости.Тампонирующие свойства, характеризуемые глиноемкостью, водоотдачейи пластической прочностью коагулированной пасты в сравнении с известным составом приведены в таблице.11ф - в оосч сч сч сч 1111 о о оо о о со е М м сч л л ло -. 1- -ф сч сч м (О л лл о. о эм1154436 50,6 3,4 Вода 100192- 274 кг ОРТХ,25 шз 70 Составитель А, СимецкаяРедактор Е. Папп Техред Л,Микеш Корректор А. Тяско Заказ 2653/30 Тираж 540 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 П р и м е р. Требуется приготовить глинистую пасту плотностью 1,6 г/см при следующем соотношении компонентов, мас,7:5ГлИна Отработанный расплав титановых1 О хлораторов (ОРХТ) 12 Вычисляют массы компонентов на1 мз пасты; щ =101,650,6 =810 кг (глина);ш, =10 1,6 37,4 =598 кг (вода); щ,=1011,612= 192 кг (ОРТХ),Учитывая, что используется лишь растворимая часть ОРТХ, которая сос тавляет 70 Х, окончательно для приготовления пасты берца Затем 274 кг ОРТХ растворяют в 598 кг воды, дают суспензии отстояться, отделяют раствор от осадка и затворяют на нем 810 кг глины с помощью глиномешалки или цементосмесн" 3 р тельной машины. Полученную пасту закачивают цементировочными агрегатами в скважину.Последовательность операций при приготовлении других составов пасты,указанных в таблице,: аналогична иотличается лишь- количеством компонен -тов.Глинистые пасты, приготовленные на водном растворе отработанного расплава титановых хлораторов, с кЬнцентрацией расплава менее 12 мас,Ж имеют низкую глиноемкость, малую водоотдачу и прочность коагулированного сгустка и, следовательно, низкую тампонирующую способность, которая определена в таблице давлением прорыва воды через столбик пасты в капилляре диаметром 18 мм.Пасты, содержащие количество глины меньшее 47 мас.Ж, характеризуются малым выходом сгустка и недостаточной его прочностью.Пасты с содержанием глины более 55 мас,Е имеют нетекучую консистенцию еКонцентрация отработанного расплава титановых хлораторов 15 мас.й близка к предельной по условиям растворимости,Отработанный расплав титановых хлораторов - крупнотоннажный отход промышленного производства, сильно загрязняющий окружающую среду. Использование его в составе паст для изоляции зон поглощений не требует больших дополнительных расходов и способствует утилизации и консервации в недрах промышленного отхода.