Файл: Мищевич, В. И. Гидродинамические исследования поглощающих пластов и методы их изоляции.pdf

бойных смесителей необходимо сокращать время схватывания; смеси до минимума, для чего следует подогревать компоненты в. условиях скважины, предварительно выдерживая их в трубах, а также выбирать соответствующую рецептуру смеси.

Промысловые испытания смол на промыслах Куйбышевской об­ ласти показали, что для скважин с частичным поглощением промы­

щении—8—12 м3. Количество смолы и кислоты определяется повыбранной рецептуре смеси.

Непосредственно перед заливкой необходимо замерить темпе­ ратуру смолы и раствора-отвердителя в емкости цементировочных агрегатов, так как вследствие отклонения от температуры смеси, получаемой в лабораторных условиях, может произойти прежде­ временное схватывание ее в бурильных трубах при закачке или продавке. Следует также отобрать пробы смолы и отвердителя и произвести контрольный замер времени схватывания смеси.

Количество продавочной жидкости всегда надо рассчитывать из условия полного вытеснения быстросхватывающейся пластмас­ совой смеси из бурильных труб.

Перспективным материалом в этом отношении является резор-» цино-формальдегидная смола ФР-12, стабилизированная спиртом и пластифицированная этиленгликолем. Смола представляет собой жидкость темно-коричневого цвета, хорошо растворимую в воде и спирте. В нефтепродуктах смола не растворяется. В качестве от­ вердителя смолы ФР-12 могут быть использованы формалин и па­ раформ. Смола ФР-12 отвердевает как в нейтральной, так и в ще­ лочной среде. Вязкость готового рабочего раствора смолы (плот­ ность 1,1—1,3 г/см3) до начала отвердения остается неизменной, после чего быстро возрастает до полной нетекучести.

Время отвердения рабочих растворов смолы ФР-12 определя­ ется степенью разбавления смолы водой, применяемым отвердителем, его качеством и концентрацией в растворе, температурой среды, способом и временем перемешивания смолы с отвердителем (для параформа).

В табл. 35 показано влияние температуры среды и времени перемешивания смолы с параформом на сроки начала отвердения

створа.

Отвержденная смола ФР-12 представляет собой непроницаемый прочный полимер с плотностью 1,1—1,3 г/см3, не растворимый в воде, растворах кислот и органических растворителях. Прочность затвердевшего полимера при испытании на разрыв (прибор Михаэлиса) через 2 сут составляет 2,5—6,5 кгс/см2. В процессе хране­ ния в воде отвержденная смола увеличивается в объеме (в течение первых 2—3 сут), что выгодно отличает ее от мочевино-формаль- дегидных смол, уменьшающихся в объеме при отвердении.

174

Для борьбы с поглощением промывочного раствора смола ФР-12 пока широко не применяется вследствие высокой ее стои­ мости и дефицитности.

Для перекрытия поглощающих каналов предложено применять высокоструктурированные гельцементы, обработанные раствором полиакриламида [5]. Последний получают путем полимеризации акриламида в присутствии инициаторов — персульфата и гипосуль­ фата натрия. Полиакриламид ( —СН3—СН— \ является поли-

\CONH2 )п

электролитом и подвергается электролитической диссоциации, в результате чего в цепочке полимера образуются отрицательно и положительно заряженные группы. Технический 8%-ный гель по­ лиакриламида— белая прозрачная либо коричневая железообраз­ ная, вязкая масса. При температуре ниже 0°С гель полиакрила­ мида затвердевает, что сопровождается его расслаиванием с час­ тичным разрушением и разрывом молекул полимера. При механи­ ческом перемешивании цемента, затворенного на водном растворе полиакриламида (концентрация не менее 0,25%), и глинистого раствора образуется высокоструктурированная тампонирующая смесь плотностью 1,35—1,40 г/см3 с углом естественного откоса 80—90° и временем схватывания смеси до 3 ч. При этом отсутст­ вует растекаемость по конусу АзНИИ.

Так как высоковязкую тампонирующую смесь трудно прокачи­ вать, было предложено получать ее непосредственно в скважине [5]. Для этого по бурильным трубам подают цементный раствор с полиакриламидом, а в затрубное пространство закачивают необ­ ходимое количество глинистого1 раствора (плотность раствора должна быть не менее 1,2 г/см3).

Полимерные смеси прошли промысловые испытания на промыс­ лах объединения Куйбышевнефть.

Т а м п о н и р у ю щ а я с ме с ь на о с но в е г и п а н а и р а с т ­

175

■акриловой кислоты и содержит карбоксильные группы. Наличие последних обусловливает при попадении в гипан ионов полива-

.лентных металлов образование труднорастворимых солей полиак­ риловой кислоты, что, в свою очередь, приводит к падению текучес­ ти системы.

Гипан представляет собой 10%-ный водный раствор гидролизованного полиакрилонитрила — подвижную жидкость плотностью 1,07 г/см3. При смешивании равных объемов гипана с 10—20% вод­ ного раствора хлористого кальция образуется высоковязкая нете­ кучая паста, способная при избытке в системе ионов кальция уп­ рочняться со временем в твердый монолит.

Закупоривающие свойства полученной пасты значительно по­ вышаются, если смешивать равные объемы гипана и глинистого раствора, затворенного на 10—20% -ном растворе хлористого каль­ ция, и при вводе в глинистый раствор 2—5% наполнителей, напри­ мер кордного волокна.

При смешивании гипана и цементного раствора, затворенного на 5—6%-ном водном растворе хлористого кальция, получается ■быстросхватывающая смесь с высокими закупоривающими свойст­ вами.

Высоковязкую смесь готовят следующим образом. В первой ем­ кости цементировочного агрегата на 10—20%-ном растворе хлорис­ того кальция готовят буровой раствор такой же плотности, как и раствор в скважине, или на 0,05—0,1 г/см3 больше. В раствор вво­ дят наполнители. В емкость другого агрегата заливают гипан. В скважину предварительно опускают бурильные трубы. Открытый конец бурильной трубы устанавливают на 15—25 м выше кровли поглощающего пласта. Агрегаты с помощью тройника обвязывают с устьем скважины (бурильными трубами) и одновременно закачи­ вают в скважину равные объемы этих компонентов. При этом вна­ чале закачивают раствор хлористого кальция.

Тампонирующую смесь продавливают в зону поглощения при закрытом превенторе и оставляют в стволе скважины по высоте мощности поглощающего пласта плюс 10 м. Давление в затрубном пространстве при продавце смеси не должно превышать 100 кгс/см2. Расход гипана на одну операцию составляет 4—5 м3, минерализо­ ванного бурового раствора соответственно больше на 0,5—1 м3, на­ полнителя 20—30 кг на 1 м3 раствора.

После закачки смеси бурильную колонну поднимают в башмак, восстанавливают циркуляцию и обрабатывают раствор до задан­ ных параметров для дальнейшего бурения скважины. Время твер­ дения смеси 4—5 ч.

Промысловые испытания показали высокую эффективность там­ понирующей смеси на основе гипана и растворов поливалентных металлов. Так, при бурении скв. 9119 (Абдрахмановская площадь) в интервале 1333—1474 м произошло поглощение промывочного раствора в нижнефаменском подъярусе. Опрессовка поглощающего 1пласта с помощью пакера, установленного на глубине 1309 м, по­

476

12* 179