на тему
Буферные
Жидкости
****************
АС-04-5
Москва, 2004
Оглавление
Введение.. 3
Буферные жидкости.. 4
МАТЕРИАЛ БУФЕРНЫЙ ПОРОШКООБРАЗНЫЙ.. 6
ПРИГОТОВЛЕНИЕ БУФЕРНОЙ ЖИДКОСТИ НА БУРОВОЙ.. 7
АНАЛОГИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ.. 8
Список используемой литературы... 9
Введение
Для повышения качества цементирования скважин в первую очередь необходимо обеспечить замещение глинистого раствора цементным в застойных зонах. Наиболее радикальным мероприятием является расхаживание или вращение обсадной колонны. При этом разрушается структура глинистого раствора; последний вытесняется идущим снизу цементным раствором.
В случае наличия неустойчивых пластов при опасности их гидроразрыва целесообразен метод вращения колонны. Оборудование колонны обсадных труб скребками дает возможность в определенной степени осуществить очистку стенок скважины от глинистой корки. Тогда становится вполне очевидной и конкретной роль скорости восходящего потока Цементного раствора с предъявлением последнему определенных требований (реологических характеристик). Ясным становится необходимость установки центраторов-фонарей и проведение других мероприятий по повышению качества разобщения пластов. Определенной (оптимальной) скоростью должно обеспечиваться транспортирование подготовленного к перемещению глинистого раствора и удаления корки из затрубног» пространства.
Для улучшения условий выноса указанных материалов существенное значение имеет центрирование колонн. Не являясь основным, данное мероприятие позволяет в известной степени улучшить условия замещения глинистого раствора цементным, особенно в застойных зонах, и очистить стенки скважины скребками. При этом количество и объем мертвых зон уменьшаются. Однако нельзя утверждать, что даже в зоне установки фонарей они исключаются.
Для предотвращения смешения глинистого и цементного растворов, лучшей очистки стенок скважины, выклинивания глинистого раствора из застойных зон, наступления более ранней турбулизации потока необходимо использовать буферные жидкости.
Буферные жидкости
В добывающих скважинах, находящихся длительное время в эксплуатации, необходимо периодически очищать призабойную зону пласта от глинистых частиц, асфальтосмолистых веществ, парафина и 'др. Кроме того, призабойную зону как в новых, так и в старых скважинах следует очищать от воды, проникшей в низкопроницаемые зоны продуктивной толщи. Как показали лабораторные исследования, с помощью предложенных составов вполне удовлетворительно очищается ПЗП. За счет сочетания ПАВ и едкого -натрия происходит более эффективная пептизация кольматирующих пласт- веществ, которые затем в процессе вызова притока будут вынесены на поверхность. Нефть является гидрофобизатором поверхности частиц кольматируюших веществ, способствует лучшему прилипанию этих частиц к пузырькам пены и последующему выносу их потоком из ПЗП. Зтиленгликоль (диэти-ленгликоль) является дегидратором - способствует извлечению воды из низкопроницаемых зон пласта. В процессе приготовления пенообразующего раствора указанного состава необходимо соблюдать следующую последовательность введения реагентов в раствор. 1. Предварительно в пресную воду вводят пенообразователь (сульфонол или ОП-1О) и перемешивают до полного его растворения, затем в водный раствор пенообразователя -л нефть и все вновь тщательно перемешивают. После получения однородного состава в раствор добавляют этиленгликоль (диэтиленгликоль). 2. При приготовлении пенообразующего,состава на основе ОП-10 содержание в нем активного вещества принимают за 1ОО%, т.е. концентрацию товарного продукта ОП-10 принимают 2% согласно рецептуре. • 3. Концентрация сульфонола в рецептуре принята из расчета содержания в нем 100% активного вещества. Так как в товарном продукте содержится 2О-5О% активного вещества, то в промысловых условиях необходимо увеличить концентрацию сульфонола в зависимости от содержания активного вещества в товарном продукте.
4. Объемы нижней и верхней буферных жидкостей (пено-образующий раствор, из которого образуют пену для нагнетания в пласт), в каждом конкретном случае определяют опытным путем. 5. Поскольку освоение скважин обычно проводят компрессорами типа УКП-80, то объем нагнетаемой в пласт пены для очистки его и степень аэрации определяют в зависимости от приемистости ПЗП, величины пластового давления и состояния эксплуатационной колонны. .Поэтому степень аэрации может колебаться в пределах 0,5-2,0 в пластовых условиях. Объем пены в пересчете на пенообразую-щий раствор составит 3-10 м . ' - 6. После нагнетания в пласт пены и буферных жидкостей скважину оставляют под давлением в течение 1-3 ч. 7. По истечении указанного времени приступают к рабе—' там по вызову притока жидкости и газа из пласта.
Одним из важных условий повышения эффективности проводимого процесса является сохранение в неизменном состоянии полученной на поверхности пены в процессе ее нагнетания в скважину и последующего продавливания в пласт. Для выполнения этого используют буферные жидкости (нижняя и верхняя), в качестве которых применяют пе-нообразующий раствор вышеуказанного состава.
В качестве буферных жидкостей применяют воду, нефтепродукты, воду, обработанную химическими реагентами (КМЦ, ССБ, пирофосфат натрия и др.). Опыт применения буферных жидкостей показывает, что объем вытесняемого из скважины глинистого раствора увеличивается, качество цементирования возрастает.
На качество цементирования скважин большое влияние оказывает время контакта буферной жидкости и тампонажного раствора со стенками скважин. В очевидной связи со временем контакта находятся полнота вытеснения глинистого раствора и степень очистки стенок скважины. Время контакта в конечном счете должно определять объем буферной жидкости. Однако вопрос пока еще недостаточно изучен и требует проведения специальных исследовательских работ.
Для осуществления цементировочных работ с удалением глинистой кор
МАТЕРИАЛ БУФЕРНЫЙ ПОРОШКООБРАЗНЫЙ
М Б П - С
Предназначен для приготовления буферной жидкости, исключающей возможность образования седиментационных пробок за счет выпавшего в буферную жидкость шлама или утяжелителя буровых и тампонажных растворов, предотвращающей явлений коагуляции в зоне смешения буровых и тампонажных растворов, повышающей степень вытеснения бурового раствора из затрубного пространства скважины.
Рекомендуется к использованию при цементировании обсадных колонн и установке цементных мостов в скважинах с динамическими температурами до 120 С.
Возможно применение для обработки буровых растворов в целях их разжижения и снижения фильтратоотдачи.
Гомогенно - порошкообразная смесь.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
| · Плотность жидкости, г / см |
1,03-1,05 |
| · Вязкость, с , не более |
20-25 |
| · Водоотдача, см / 30 мин, не более |
15 |
| · СНС 1 / 10,мГ/см |
15/25 |
| · Время приготовления буферной жидкости, мин, до |
30 |
ПРЕИМУЩЕСТВА
| · Химическая совместимость с буровыми и тампонажными растворами на водной основе. · Экологически безопасен, хорошо растворяется. · В комплексе с другими мероприятиями снижает кольматацию продуктивных горизонтов, не ухудшает их коллекторские свойства, что обеспечивает сокращение времени освоения скважин и повышает продуктивность в 1,3 – 2,5 раза |
Упаковывается в полиэтиленовые мешки по 25 кг.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ БУФЕРНОЙ ЖИДКОСТИ НА БУРОВОЙ
1. Неутяжеленную буферную житдкость готовят с помощью цементировочного агрегата ЦА через гидроворонку-смеситель или бачок для затворения. При отсутствии ЦА возможно приготовление буферной жидкости в глиномешалке, гидромешалке или осреднительной емкости для тампонажного раствора.
2. Материал МБП-С легко растворяется в холодной или подогретой до 30-40°С воде. Первоначально в мерную емкость ЦА набирают пресную техническую воду в объеме, достаточном для получения требуемого ко личества буферной жидкости.
3. С помощью насоса ЦА создают круговую циркуляцию воды по схеме мерник-насос-воронка (или бачок для затворения)- насос агрегата- мерника.
4. В циркулирующую по указанной схеме воду вводят порошок МБП-С, засыпая его постепенно из мешков в воронку-гидросмеситель или в одну из частей бачка для затворения, размывая в последнем случае порошок струей воды.
5. Круговую циркуляцию в процессе приготовления буферной жидкости осуществляют в течение 0.5-1 часа, для обеспечения полного распускания порошка МБП-С в воде.
6. Неутяжеленная буферная жидкость считается пригодной к использованию после достижения вязкости 25-30 сек по СПВ-5.
7. Утяжеляют буферную жидкость баритом или другим гидрофильным утяжелителем.
8. Утяжеляют буферную жидкость с помощью смесителя 2СМИ-20, загруженного сухим утяжелителем (расчетной массой) по схеме затворения тампонажного рствора. При этом в качестве жидкости затворения используют предварительно приготовленную неутяжеленную буферную жидкость.
9. Буферную жидкость следует утяжелять и закачивать в скважину непосредственноперед началом затворения тампонажного раствора.
АНАЛОГИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ
В ряду причин, приводящих к некачественному цементированию обсадных колонн, специалисты на первое место ставят неполное замещение бурового раствора тампонажным. Даже высококачественные буровые растворы оставляют осадки на обсадной колонне, а кавернозность и высокие структурные показатели раствора увеличивают застойные зоны. При высокой остаточной проницаемости пластов увеличивается толщина и рыхлость фильтрационной корки. Снижение влияния этих факторов на качество цементирования возможно только при использовании набора буферных жидкостей. Как показала практика, наиболее эффективна система буферных жидкостей в составе:
• отмывающая пачка, представляющая собой раствор ПАВ;
• разделительная пачка, представляющая ВУС. В ВУС дополнительно может быть введен кольматант;
• разделительная пачка воды;
• кольматирующая пачка, представляющая собой цементный раствор малой плотности с низкой водоотдачей (плотность раствора 1300-1350 кг/м3
). Закачивается непосредственно перед тампонажным раствором.
На скважинах проводится корректировка состава буферных жидкостей с учетом геологических условий, состава и показателей бурового раствора.
Технологии подготовки скважины к креплению широко используется в Пермском Прикамье, успешно испытаны в Западной Сибири (Лангепас). Всего с технологией подготовки зацементировано более 100 скважин. В Пермском Прикамье без использования этих технологий не удавалось поднять качество крепления интервала продуктивных пластов более 90% плотного контакта по АКЦ. При использовании технологий в сочетании с тампонажными растворами с низкой водоотдачей качество крепления повысилось до 96-98%. На месторождениях Западной Сибири применение только технологии подготовки скважины позволило поднять качество крепления в 2,8 раза.
Список используемой литературы
Амиян Александр Вартанович ОСВОЕНИЕ СКВАЖИН С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЕННЫХ СИСТЕМ. - М.: ВНИИОЭНГ, 1984 .
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ НЕФТЯНОЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ (СевКавНИИ) ТРУДЫ ВЫПУСК VIII БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА» Москва 1969