изоляционный материал-гидрозатвор
Классы МПК: | E21B33/138 глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы |
Автор(ы): | Калмыков Г.И., Нугаев Р.Я., Гумеров А.Г., Росляков А.В., Гибадуллин Н.З., Вецлер В.Я., Тайгин Е.В., Гаскаров Н.С., Геймаш Г.И., Ткачев В.Ф., Хайрутдинов И.Р., Нигматуллин Р.И., Шадрин В.Ю., Ибатуллин У.Г., Сайфуллин Н.Р., Ситдиков Г.А., Гилязов Р.М., Галимов Т.Х., Белоусов В.А. |
Патентообладатель(и): | Калмыков Григорий Иванович, Нугаев Раис Янфурович |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-02-07 публикация патента:
10.08.2002 |
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к составу материала для крепления и изоляции обсадных труб в скважине, а также к трубопроводному транспорту, в частности к материалу и его составу для изоляции труб. Технический результат - улучшение структурных параметров гидрозатвора, его физико-химических, термостойких и антикоррозионных свойств. Изоляционный материал-гидрозатвор, включающий отработанный буровой раствор определенной плотности и полиакриламид, содержит полиакриламид ПАА-1020 и дополнительно феррохромлигносульфонат, коррозионные ингибиторы и нейтрализаторы химреагентов коррексит-7798, ЖС-7, карбоксиметилцеллюлозу КМЦ при следующем соотношении компонентов, мас. % от отработанного бурового раствора: полиакриламид ПАА-1020 0,001-0,1, феррохромлигносульфонат 0,004-0,1, указанные коррозионные ингибиторы 0,01-1,0, карбоксиметилцеллюлоза КМЦ 0,01-1,5, причем количество отработанного бурового раствора с остальными компонентами материала зависит от минералогического состава проходимых стволом скважины горных пород. Изоляционный материал-гидрозатвор может дополнительно содержать наполнитель - бентонит, или мел, или гипс, обеспечивающий противодавление на продуктивный пласт, в количестве потерянной плотности бурового раствора при вводе в него указанных в п.1 жидких компонентов. 1 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Изоляционный материал-гидрозатвор, включающий отработанный буровой раствор определенной плотности и полиакриламид, отличающийся тем, что он содержит полиакриламид ПАА-1020 и дополнительно феррохромлигносульфонат, коррозионные ингибиторы и нейтрализаторы химреагентов - коррексит-7798, ЖС-7, карбоксиметилцеллюлозу - КМЦ при следующем соотношении компонентов, мас.% от отработанного бурового раствора:Полиакриламид ПАА-1020 - 0,001-0,1
Феррохромлигносульфонат - 0,004-0,1
Указанные коррозионные ингибиторы - 0,01-1,0
Карбоксиметилцеллюлоза КМЦ - 0,01-1,5
причем количество отработанного бурового раствора с остальными компонентами материала зависит от минералогического состава проходимых стволом скважины горных пород. 2. Изоляционный материал-гидрозатвор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит наполнитель - бентонит, или мел, или гипс, обеспечивающий противодавление на продуктивный пласт, в количестве потерянной плотности бурового раствора при вводе в него указанных в п.1 жидких компонентов.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к материалу и его составу для крепления и изоляции обсадных труб в скважине, а также к трубопроводному транспорту, в частности к материалу и его составу для изоляции труб в конструкциях трубопроводов "труба в трубе", например, на подводных переходах под автодорогами и др. Известный изоляционный материал - цемент - по физическому составу и химическим свойствам из жидкого состояния быстро превращается в цементный камень, при изоляции обсадных труб в скважине имеет ряд существенных недостатков [1,2,3], а именно:- репрессирует продуктивный пласт и другие горные породы в жидком состоянии, а в твердом - депрессирует пласты, вызывая этим аварийные нефте-, газо- и водопроявления, включая выбросы с катастрофическими последствиями;
- не обеспечивает качественную изоляцию скважины из-за микро- и макротрещин, вызванных разрушением цементного камня за счет температурных колебаний, ударных воздействий, текучести горных пород, различных катаклизмов и т. д., особенно в скважинах с горизонтальным участком ствола, где цементное кольцо образуется в виде "полумесяца" из-за прилегания труб к стенкам скважины, что способствует его быстрому разрушению и потере изоляционных свойств;
- не обеспечивает замену трубных конструкций и управляемость затрубных и межтрубных пространств из-за цементного камня;
- большие энергоемкость и материалоемкость в изоляционных работах при строительстве скважин;
- низкие показатели долговечности скважин из-за износа и разрушений обсадных труб, особенно в агрессивных средах, включая сероводородные месторождения;
- не выполняются требования по экологической безопасности скважин из-за существующей некачественной изоляции цементом, что приводит к отравлению подземных питьевых вод, поскольку в затрубных и межтрубных пространствах через микро- и макротрещины в цементах происходит миграция углеводородов, ионов железа, радионуклидов, тяжелых металлов и т.д. Для устранения этих недостатков предлагается новый изоляционный материал-гидрозатвор, достаточно стабильно структурированный, седиментационно устойчивый, термостойкий, вязкопластичный с антикоррозионными свойствами при контактах с металлами, на базе бурового раствора, который в совокупности с герметичным разделителем сред, например, пакером, обеспечивает эффективную изоляцию скважины, трубы в конструкции "труба в трубе", применяемой в магистральных трубопроводах (на подземных и подводных переходах и др.), сохраняет металл труб от коррозии и разгружает внутреннюю трубу от нагрузки, уменьшая вероятность ее разрыва, а в случаях порыва основной трубы, через манометры на входе и выходе ее из кожуха, дает возможность обнаружить аварийную ситуацию, предотвратить изливы перекачиваемого продукта. Задача изобретения - улучшение структурных параметров гидрозатвора, его физико-химических, термостойких и антикоррозионных свойств. Поставленная задача решается за счет того, что изоляционный материал-гидрозатвор, включающий отработанный буровой раствор определенной плотности и полиакриламид ПАА-1020 (ТУ 6-01-1049-92) и дополнительно феррохромлигносульфонат (ТУ 2454-002-04698227-2000). коррозионные ингибиторы и нейтрализаторы химреагентов - коррексит-7798 (РД-390147103-382-86), синтетический оксид железа - ЖС-7 (РД-39-2-758-82), карбоксиметилцеллюлозу - КМЦ (ТУ 6-55-39-90) при следующем соотношении компонентов, мас.% от отработанного бурового раствора:
Полиакриламид ПАА-1020 - 0,001-0,1
Феррохромлигносульфонат - 0,004-0,1
Указанные коррозионные ингибиторы - 0,01-1,0
Карбоксиметилцеллюлоза КМЦ - 0,01-1,5
причем количество отработанного бурового раствора с остальными компонентами материала зависит от минералогического состава проходимых стволом скважины горных пород. Материал-гидрозатвор дополнительно содержит наполнитель - бентонит, или мел, или гипс, обеспечивающий противодавление на продуктивный пласт, в количестве потерянной плотности бурового раствора при вводе в него указанных жидких компонентов. Например, при строительстве скважин определяют потребное количество бурового раствора с учетом минералогического состава проходимых скважиной горных пород, производят приготовление гидрозатвора в емкостях, включая скважину, растворяя ингредиенты в процентном отношении к массе отработанного бурового раствора, и вводят в скважину через стандартные устройства и механизмы, доводя плотность гидрозатвора до заданной плотности бурового раствора. В случае недостаточной плотности в гидрозатвор дополняют наполнители, например, в виде порошкообразного меда, бентонита и гипса до плотности, равной плотности бурового раствора, при этом гидрозатвор, обладая достаточной текучестью, может прокачиваться как поршневыми, так и центробежными насосами. Литература
1. Булатов А.И. Формирование и работа цементного камня в скважине. - М.: Недра, 1990. 2. Патент РФ 2012777, Е 21 В 13/14 Способ строительства скважин. 3. Патент РФ 2139413, Е 21 В 33/14 Способ строительства скважин.
Класс E21B33/138 глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы