буферная жидкость

Классы МПК:C09K8/40 буферные составы, например составы, используемые для разделения буровых растворов и цементирующих масс
C09K8/528 неорганических осадков, например сульфатов или карбонатов
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-06-07
публикация патента:

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к буферным жидкостям для удаления глинистой корки со стенок скважины перед ее креплением. Технический результат - повышение смывающей способности буферной жидкости и, следовательно, улучшение качества сцепления цементного камня с горными породами и обсадными трубами. Буферная жидкость на водной основе содержит, мас.%: гидроксиламин солянокислый 25-30, гидрохинон 0,5-1,5, вода остальное. 1 табл.

Формула изобретения

Буферная жидкость на водной основе, содержащая минеральную соль и добавку, отличающаяся тем, что в качестве минеральной соли используется гидроксиламин солянокислый, а в качестве добавки - гидрохинон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гидроксиламин солянокислый 25-30
гидрохинон 0,5-1,5
вода остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области бурения скважин подземного хранения газа (ПХГ), а именно к буферным жидкостям для удаления глинистой корки со стенок скважины перед ее креплением.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является буферная жидкость на водной основе, содержащая минеральную соль (сернокислый алюминий) и добавку (В.И.Токунов, А.З.Саушин. Технологические жидкости и составы для повышения продуктивности нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 2004, - с.455).

Недостатком упомянутой выше буферной жидкости является невысокая смывающая способность ею глинистой корки, что не обеспечивает надежного сцепления цементного камня с колонной обсадных труб и стенкой скважины.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка буферной жидкости без упомянутого выше недостатка.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение смывающей способности буферной жидкости и, следовательно, улучшение качества сцепления цементного камня с горными породами и обсадными трубами.

Технический результат достигается тем, что буферная жидкость на водной основе содержит минеральную соль и добавку. При этом в качестве минеральной соли используется гидроксиламин солянокислый, а в качестве добавки - гидрохинон, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гидроксиламин солянокислый 25-30
гидрохинон 0,5-1,5
вода остальное

Сущность изобретения поясняется таблицей, в которой приведены величины скорости удаления глинистой корки посредством буферной жидкости, являющейся ближайшим аналогом заявленного изобретения, и посредством заявленной буферной жидкости.

Процесс приготовления заявленной буферной жидкости заключается в следующем.

Буферную жидкость получают путем приготовления водного раствора гидроксиламина солянокислого и введения в этот водный раствор добавки - гидрохинона. Полученную смесь механически перемешивают до растворения реагентов в воде.

Гидроксиламин солянокислый (гидроксиламин гидрохлорид) представляет собой бесцветные кристаллы в виде игл плотностью 1670 кг/м3 при 17°С. Реактив хорошо растворим в воде (45% - при 17°С; 66% - при 100°С). Химическая формула - NH2OH·HCl.

Гидрохинон (парадиоксибензол) представляет собой бесцветные, чаще светло-серые или светло-коричневые кристаллы, плотностью 1358 кг/м3. Растворимость в воде 5,9 г/100 мл. Химическая формула - C6H6O2 . Гидрохинон получают восстановлением бензохинона, образующегося при окислении анилина.

При разработке заявленного состава буферной жидкости исходили из того, что буферная жидкость должна обладать повышенной смывающей способностью.

В зависимости от скорости прокачки и объема буферной жидкости при цементировании скважин ПХГ время взаимодействия буферной жидкости с глинистой коркой может быть различно, но обычно не превышает 10 минут.

Сравнительные лабораторные исследования по изучению изменения массы глинистой корки от физико-химического воздействия заявленной буферной жидкости и прототипа проводили также в течение 10 минут следующим образом.

К стандартному прибору «Реотест-2М» изготовили стержень, на который был навинчен диск из фторопластового материала.

На диск нанесли глинистую корку следующим образом: заранее приготовленную глинистую пасту, представляющую собой смесь бентонитового глинопорошка и воды, нанесли лопаточкой на диск. При нанесении глинистой пасты избегали ее химического взаимодействия с исследуемой буферной жидкостью.

Далее диск с глинистой коркой поместили в химический сосуд с исследуемой буферной жидкостью. Испытания проводили в четыре этапа по 2,5 минуты. При постоянной скорости вращения, через каждые 2,5 минуты диск с глинистой коркой останавливали, извлекали из сосуда и взвешивали, Масса диска с глинистой коркой составляла 17,5 г, масса диска без глинистой корки - 9 г.

Эффективность воздействия буферной жидкости на глинистую корку оценивали по следующей формуле:

буферная жидкость, патент № 2455334 ,

где буферная жидкость, патент № 2455334 - скорость удаления глинистой корки;

n - число испытаний;

m0 - начальная масса глинистой корки, г;

буферная жидкость, патент № 2455334 mi - изменение массы глинистой корки между взвешиваниями, г;

ti - время воздействия буферной жидкости на корку в каждом испытании при заданной скорости вращения диска с коркой, мин;

i - порядковый номер взвешивания.

Величина буферная жидкость, патент № 2455334 определяется как доля массы глинистой корки, удаленная за одну минуту ее взаимодействия с буферной жидкостью.

Например, при использовании 25% водного раствора гидроксиламина солянокислого с добавкой 0,5% гидрохинона в качестве буферной жидкости скорость удаления глинистой корки составит:

буферная жидкость, патент № 2455334

буферная жидкость, патент № 2455334 Проведенные исследования показали, что при использовании заявленной буферной жидкости скорость удаления глинистой корки, нанесенной на диск, в 2,5-3 раза выше, чем при использовании известной буферной жидкости. Заявленная буферная жидкость оказывает более существенное физико-химическое воздействие на глинистую корку по сравнению с прототипом.

Использование заявленной буферной жидкости позволит обеспечить более надежный контакт цементного камня со стенкой скважины и поверхностью обсадных труб, что повысит надежность и долговечность крепления скважин ПХГ.

Таблица
Состав буферной жидкости, мас.% Масса диска с глинистой коркой, г Время испытания t, мин Потеря массы глинистой корки, г Скорость удаления корки, буферная жидкость, патент № 2455334
Известная буферная жидкость
Сернокислый алюминий - 10%; Вода - 90%. 17,500 00,024
16,88 2,50,44
16,21 5,00,49
15,50 7,50,55
14,73 100,59
Предлагаемая буферная жидкость
Гидроксиламин солянокислый - 25%; Гидрохинон - 0,5%;

Вода - 74,5%.
17,50 0 00,069
16,11 2,51,39
14,65 5,01,46
13,11 7,51,54
11,59 101,52
Гидроксиламин солянокислый - 30%; Гидрохинон - 1,5%;

Вода - 68,5%.
17,50 00 0,073
16,02 2,5 1,48
14,48 5,0 1,54
12,90 7,5 1,58
11,27 10 1,63

Класс C09K8/40 буферные составы, например составы, используемые для разделения буровых растворов и цементирующих масс

новые утяжелители для использования в цементных, буферных и буровых текучих средах -  патент 2520233 (20.06.2014)
вязкоупругие поверхностно-активные буферные жидкости -  патент 2495073 (10.10.2013)
буферная жидкость, используемая при герметизации скважины подземного резервуара, заполненного рассолом -  патент 2475513 (20.02.2013)
способ глушения нефтегазовых скважин на глубоководных морских месторождениях -  патент 2457319 (27.07.2012)
способ подготовки к цементированию скважин, пробуренных на инвертно-эмульсионном буровом растворе -  патент 2452849 (10.06.2012)
комплексный порошкообразный состав для приготовления структурированной буферной жидкости -  патент 2439118 (10.01.2012)
способ и композиция для очистки ствола скважины перед цементированием -  патент 2415900 (10.04.2011)
состав для приготовления моющей буферной жидкости -  патент 2411277 (10.02.2011)
буферная жидкость, используемая при цементировании обсадных колонн -  патент 2378313 (10.01.2010)
способ цементирования скважин -  патент 2369722 (10.10.2009)

Класс C09K8/528 неорганических осадков, например сульфатов или карбонатов

осадкообразующий реагент для выравнивания профиля приемистости скважин -  патент 2527424 (27.08.2014)
состав для предотвращения гидратных, солевых отложений и коррозии -  патент 2504571 (20.01.2014)
способ вторичного извлечения нефти -  патент 2499135 (20.11.2013)
композиция на основе нитрата карбамида и способ получения композиции на основе нитрата карбамида -  патент 2497941 (10.11.2013)
реагент для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий -  патент 2489469 (10.08.2013)
раствор для регенерации фильтров гидрогеологических скважин -  патент 2482153 (20.05.2013)
бактерицидный состав -  патент 2479614 (20.04.2013)
кислотный водный раствор, содержащий хелатирующий агент, и его применение -  патент 2476475 (27.02.2013)
способ разрушения сульфатно-кальциевых отложений при добыче нефти -  патент 2468188 (27.11.2012)
композиция на основе нитрата карбамида с повышенной растворимостью и способ повышения растворимости нитрата карбамида -  патент 2468074 (27.11.2012)
Наверх