На обсадные трубы и переводники, предназначенные для комплектования

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 27 из 36Следующая ⇒

обсадной колонны на скв. № ______________________________ площади

«___» _________________ ____ г.

Приложение 9

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫБОРУ БУФЕРНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

(систем)

Типы буферных жидкостей

Выбор типов буферных жидкостей (БЖ) осуществляется с учетом исходной горно-геологической информации по табл. П9.2.

Ниже представлены наиболее часто применяемые составы БЖ, их параметры и свойства, область применения, способы приготовления.

1.1. Низковязкие буферные жидкости

Низковязкие БЖ, кроме основной своей функции разделения бурового и тампонажного растворов, способствуют повышению степени вытеснения бурового раствора тампонажным и смыву рыхлой части глинистой корки.

1.1.1. Вода

Воду в качестве буферной жидкости рекомендуется применять при цементировании скважин с устойчивыми породами.

При использовании утяжеленных буровых растворов применять в качестве буферной жидкости воду, во избежание выпадения утяжелителя в осадок, запрещается.

1.1.2. Моющие буферные жидкости на водной основе

1.1.2.1. БЖ на основе ПАВ (сульфонол, дисольван, CMC) и добавок к ним применяют для улучшения смыва остатков бурового раствора и рыхлой части фильтрационной корки.

1.1.2.2. Моющая БЖ МБП-М-100 (рецептура НПО «Бурение») на основе смеси полифосфатов (ГМФNa и ТПФNa) и неонола (оксиэтилированного алкилфенола со степенью оксиэтилирования 12-25) обладает высокой устойчивостью моющего действия в условиях глинонасыщения, что обеспечивает эффективную очистку заколонного пространства от остатков бурового раствора.

Приготавливают моющую БЖ в мерниках цементировочных агрегатов (ЦА) из расчета на 1 м³ технической воды 0,5% смеси полифосфатов и 0,5% неонола АФ-12 или АФ-25.

1.1.3. Моющие буферные жидкости на нефтяной основе

БЖ на нефтяной основе необходимо использовать лишь в тех случаях, когда бурение осуществляется на нефтеэмульсионных буровых растворах или ствол скважины цементируется нефтеэмульсионными тампонажными растворами.

Моющие БЖ на нефтяной основе приготавливаются из нефтепродуктов (дизтопливо, нефть) и эмульсий типа «вода-дизтопливо», «дизтопливо-ПАВ».

БЖ на нефтяной основе способствует улучшению условий турбулизации в зоне смешения их с буровым раствором и увеличению коэффициента вытеснения.

1.2. Структурированные буферные жидкости

Структурированные БЖ с низкой водоотдачей предназначены для цементирования скважин, при бурении которых используются утяжеленные буровые растворы, с целью исключения образования седиментационных пробок или смешивания их между собой, а также для цементирования скважин с низкими значениями градиентов пластового давления (АНПД), неустойчивыми глинистыми породами и наличием пластов с высокой проницаемостью.

Представителями этого класса БЖ являются растворы, получаемые из порошкообразных материалов: МБП-С-100, БП-100, БП-150, БПС-170.

1.2.1. Материал БП-100 представляет собой порошкообразную смесь, состоящую из 88,5% лигнина, 10% кальцинированной соды и 1,5% КМЦ-600.

БЖ готовится путем смешения БП-100 с водой при массовом соотношении БП-100 и воды 1:3 с последующим доутяжелением в случае необходимости. Исходная водоотдача БЖ после перемешивания в течение 1 часа не превышает 15 см³/30 мин по прибору ВМ-6 при вязкости по СПВ-5 20-25 с.

Буферная жидкость из БП-100 пригодна для разделения всех типов буровых растворов на водной основе с минерализацией до 1 % при температуре 0-100 °С.

Плотность БЖ регулируется в пределах 1020-2100 кг/м³.

1.2.2. Материал буферный порошкообразный БПС-170 предназначен для получения термосолестойкой БЖ с регулируемой плотностью от 1050 до 2100 кг/м³, служащей для разделения различных по составу и плотности тампонажных и буровых растворов и эффективного вытеснения их из скважин с динамической температурой от 0 до 170 °С.

БПС-170 - порошкообразный материал, получаемый совместным перемешиванием кальцинированной соды, лигнина, карбоксиметилцеллюлозы, нитрилотриметилфосфоновой кислоты и пенозола.

БЖ из порошкообразных материалов приготавливается с помощью гидромешалок, фрезерно-струйных мельниц, цементировочной техники, а также гидравлических диспергаторов типа «струя в струю»; последние позволяют значительно ускорить приготовление жидкости и повысить ее качество.

БЖ типа БП можно утяжелять баритом или другим гидрофильным утяжелителем непосредственно перед началом цементирования.

1.2.3. Порошкообразный материал МБП-С-100.

МБП-С-100 разработан на основе компаунда, состоящего из смеси УЩР, КМЦ и НТФ. Для приготовления БЖ используется 10% раствор МБП.

Раствор МБП-С-100 может приготавливаться непосредственно перед цементированием. На 1 т порошка берется 954 кг УЩР, 45 кг КМЦ и 1 кг НТФ.

По показателям БЖ из МБП-С-100 должна соответствовать следующим основным требованиям:

- вязкость - 20-25 с по СПВ-5;

- плотность - 1040-2000 кг/м³ (регулируется введением гидрофильного утяжелителя);

- водоотдача - 20 см³/30 мин по прибору ВМ-6.

1.3. Вязкоупругие буферные жидкости.

Для цементирования наклоннонаправленных скважин, интервалов повышенной кавернозности и желобов, пластов, склонных к интенсивному поглощению, предназначены вязкоупругие БЖ (ВУБЖ) на водной основе. Объем ВУБЖ для цементирования скважин составляет 1-2 м при плотности 1030-2160 кг/м³.

1.3.1. ВУБЖ (рецептура НПО «Бурение») вязкостью 150-200 с по СПВ-5 приготавливают в мерниках ЦА из расчета ввода 1,5-2,0% порошкообразного ПАА, растворяемого в подогретой до 30-40 °С воде, в которую предварительно вводят 2% поваренной соли (NaCl) и 2% сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ). Время гелеобразования регулируют добавлением 0,8-1% бихромата натрия (Na₂Cr₂O₇), который предварительно растворяют в 15-20 л воды и вводят при круговой циркуляции в течение 20 мин перед закачиванием в скважину.

Применяется при температурах до 100 °С.

1.3.2. ВУБЖ (рецептура ВолгоградНИПИнефти) приготавливают в мерниках ЦА при расходе на 1 м³ 1%-ного раствора ПАА, 0,125 м³ флотореагента Т-66 и 0,025 м³ 10%-ного раствора глинозема Al₂(SO₄)₃. Перемешивают состав при круговой циркуляции в течение 5-10 мин и закачивают в скважину непосредственно перед затворением тампонажного раствора.

1.4. Аэрированные буферные жидкости

Аэрированная БЖ представляет собой суспензию, состоящую из воды, кварцевого песка, цемента, поверхностно-активного вещества и газа (воздуха).

Для приготовления БЖ на 1 м³ технической воды расходуют 500 кг песка, 300 кг портландцемента, 5 кг ПАВ (сульфонол, мылонафт, изолят А и др.). Многофазную систему аэрируют. Степень аэрации должна быть в пределах 10-20. Объем газовой фазы рассчитывают, исходя из учета забойной температуры, давления и плотности бурового раствора. Приготавливают аэрированную буферную жидкость с помощью ЦА, СМН и компрессора.

Применяются в интервале температур 0-60 °С.

1.5. Эрозионные буферные жидкости

Применение водопесчаных эрозионных БЖ целесообразно при цементировании скважин, ствол которых имеет большие каверны или желобные выработки.

Добавление в воду кварцевого песка в пределах 400 кг на 1 м³ способствует турбулизации потока при низких скоростях продавливания продавочной жидкости и делает БЖ абразивной для глинистой корки.

Плотность БЖ - в пределах 1200-1400 кг/м³.

Температурная область применения - 0-50 °С.

Стабилизация твердой фазы в жидкости достигается добавкой КМЦ и цемента. Дозировка их подбирается лабораторным анализом по скорости оседания частиц в суспензии.

Так, при добавке в водопесчаную смесь портландцемента и КМЦ соответственно в пределах 150-200 кг и 1 кг на 1 м³ скорость оседания твердой фазы не превышает 20 см/мин, что удовлетворяет условиям применения БЖ.

Эрозионные БЖ готовятся с помощью СМН, воронки-смесителя или непосредственно в приемном чане ЦА.

При первом способе приготовления водопесчаной смеси песок загружается механически, при двух последующих - вручную.

Дозируется твердая фаза подбором режимов работы ЦА и СМН или специальным дозаторным устройством.

1.6. Водные растворы солей

БЖ на основе водных растворов солей NaCl, CaCl₂ и других характеризуются относительно высокими плотностями по сравнению с водой и нефтепродуктами. Особенно эффективно применение подобных жидкостей в геологических разрезах с наличием солевых отложений.

В любом случае такие БЖ способствуют удалению фильтрационной корки бурового раствора за счет предварительного ее обезвоживания.

Плотности водных растворов солей могут изменяться в диапазонах от 1000 до 1200 кг/м³ для растворов NaCl; от 1000 до 1400 кг/м³ для растворов CaCl₂; от 1000 до 1570 кг/м³ ZnCl₂ и т.д.

Работоспособны при температурах до 100 °С.

1.7. Растворы кислот.

Растворы кислот, как буферная жидкость, предназначены для удаления фильтрационной корки и остатков бурового раствора со стенок скважины в интервале продуктивного пласта. Рекомендуются к применению при цементировании скважин, к изоляции которых предъявляются особо высокие требования. Это относится, в частности, к скважинам, пробуренным с промывкой карбонатно-глинистым раствором на нефтяных месторождениях, имеющих водоплавающую залежь, или в случаях, когда нефтеносный пласт отделен от водоносного пропластком пород малой мощности. Объем БЖ для разрушения фильтрационной корки должен быть не менее объема кольцевого пространства скважины в интервале продуктивного пласта, но не более [ V _б.ж. ].

Применяют 8-15%-ный раствор соляной кислоты или водный раствор сульфаминовой кислоты 20%-ной концентрации.

Плотность БЖ - в пределах 1100-1200 кг/м³.

Применяются при температурах до 90 °С.

При применении растворов кислот в качестве БЖ порядок работ следующий:

- закачивают вязкоупругий разделитель в объеме, соответствующем 6-10 м высоты затрубного пространства;

- закачивают и продавливают раствор кислоты в интервал продуктивного пласта;

- в течение 15-30 мин раствор кислоты оставляется в покое для обеспечения реакции с карбонатами фильтрационной корки;

- закачивают и продавливают цементный раствор по обычной технологии.

В качестве тампонажных растворов в этом случае рекомендуется применять пластифицированные цементные или цементобентонитовые растворы с пониженным показателем фильтрации.

1.8. Комбинированные буферные жидкости.

1.8.1. Комбинированная БЖ с тампонирующими свойствами (РТС).

Комбинированная БЖ с тампонирующими свойствами применяется при цементировании скважин, пробуренных в высокопроницаемых породах с низкими градиентами пластовых давлений и в диапазоне температур 0-50 °С. Применяется для предупреждения аномального роста продавочного давления в результате обезвоживания тампонажных растворов на проницаемых стенках ствола скважины при цементировании.

Комбинированная БЖ с тампонирующими свойствами (РТС) включает 6-10%-ный водный раствор сернокислого алюминия Al₂(SO₄)₃ или техническую воду объемом 10-12 м³, затем раствор РТС объемом 5-10 м³. Раствор Al₂(SO₄)₃ выполняет роль коркоудаляющего агента, раствор РТС обеспечивает формирование на стенках скважины тонкой затвердевшей корки с повышенными адгезионными свойствами.

Водные растворы Al₂(SO₄)₃ и РТС готовят с помощью ЦА в период подготовительных работ к цементированию колонн и закачивают последовательно.

Таблица П9.1

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров