×
13.01.2017
217.015.6771

Результат интеллектуальной деятельности: НАДПАКЕРНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН В ЗОНЕ ВЫСОКОЛЬДИСТЫХ МЕРЗЛЫХ ПОРОД

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к надпакерным жидкостям на водной основе, предотвращающих теплопередачу от продуктивного пласта к высокольдистым мерзлым породам. Надпакерная жидкость для эксплуатации газовых скважин в зоне высокольдистых мерзлых пород содержит, мас.%: формиат натрия 45,0-50,0, сополимер полиакриламида и полиакрилата Праестол 2540 1,3-1,5 и воду - остальное. Технический результат - повышение морозостойкости и стабильности. 1 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к надпакерным жидкостям на водной основе, предотвращающих теплопередачу от продуктивного пласта к высокольдистым мерзлым породам.

При строительстве и эксплуатации скважин, расположенных в высокольдистых мерзлых породах, требования к основным функциям процесса заканчивания скважин становятся жестче, чем при заканчивании скважин в обычных горных породах. Степень температурного влияния добываемого из продуктивного пласта газа на окружающие горные породы возрастает, в результате тепловой конвенции транспортируемого по стволу скважины газа происходит неизбежная передача пластового тепла окружающим скважину горным породам, в первую очередь, высокольдистым мерзлым породам. Происходит растепление мерзлоты, а при остановке скважины, связанное с понижением температуры газа, - обратное промерзание этих пород и смятие обсадных колонн скважины, ведущее к возникновению газопроявлений и даже к открытому фонтану и пожару [Л.У. Чабаев и др. Предупреждение газопроявлений и открытых фонтанов при ремонте скважин в эстремальных условиях Крайнего Севера. - М: ИРЦ Газпром, 2007. - 188 с].

Современная теория и практика строительства таких скважин свидетельствует о необходимости предотвращения тепловой конвенции добываемого газа вышележащим горным породам, тем более сложенных из высокольдистых мерзлых пород. Одним из таких предупреждающих теплопередачу технических решений является оснащение этих скважин пакерами, герметично разобщающих затрубное надпакерное и подпакерное пространства, и заполнение надпакерного затрубного пространства нейтральной надпакерной жидкостью, устраняющей теплопередачу газа окружающим горным породам [Ж.С. Попова и др. Надпакерная жидкость на углеводородной основе для предотвращения растепления мерзлых пород // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2012. №1. - С. 27-32]. В качестве надпакерной жидкости в мировой практике испльзуется вязкое дизельное топливо, для загущения которого используются различные структурообразователи, например, в отечественной практике таким структурообразователем может являться «СТЭП» по ТУ 2458-014-35944370-2008.

В случае использования вместо дизельного топлива жидкости на водной основе они должны отвечать следующим требованиям:

- должна создавать необходимое уравновешивающее давление на пакер сверху;

- обладать реологической характеристикой, ограничивающей конвективный теплоперенос от пластов (зоны расположения пакера) в зону мерзлых пород, сложенную из высокольдистых мерзлых пород;

- иметь низкую коррозионную активность для сохранения работоспособности забойного оборудования и подвесных устройств;

- иметь температуру замерзания ниже температуры горных пород в зоне мерзлых пород для предотвращения нарушения целостности эксплуатационных колонн в случае обратного промерзания.

В настоящее время чаще всего для предотвращения теплопереноса используются надпакерные жидкости на углеводородной основе.

Известна надпакерная жидкость, содержащая углеводородную жидкость, лиофильный структурообразователь, полиэтилен высокого давления и низкой плотности, ингибитор коррозии [SU 1825813 A1, МПК5 С09К 7/02, опубл. 1993].

Недостатком данной жидкости является сложный состав, низкая вязкость, приводящая к утечкам жидкости через места негерметичности пакера и резьбовых соединений эксплуатационной колонны, а также отсутствие в составе жидкости ингибитора коррозии.

Известна надпакерная антикоррозийная жидкость, содержащая воду, бактерицид на основе 1,3-оксазолидина, ингибитор коррозии на основе продуктов конденсации полиэтиленполиаминов с жирными кислотами талового масла или высококипящими фракциями синтетических жирных кислот и полимерный загуститель [RU 2166064 С2, МПК7 Е21В 41/02, опубл. 2001].

Недостатком данной жидкости является сложный состав, низкая вязкость, приводящая к утечкам жидкости через места негерметичности пакера и резьбовых соединений эксплуатационной колонны, недостаточная устойчивость, с течением времени состав расслаивается.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по назначению и технической сущности является надпакерная жидкость для защиты эксплуатационной колонны от коррозии, содержащая следующие компоненты, мас. %: кальцинированную соду или хлорамин-Б - 0,35-1,2; алюминиевую пудру - 0,008-0,012; неонол-6 - 0,09-0,11; воду - остальное [RU 2143055 C1, МПК6 Е21В 41/02, опубл.1999].

Известная жидкость имеет в своем составе необходимые для предотвращения тепловой конвенции реагенты - неионогенное поверхностно-активное вещество на основе оксиэтилированных алкилфенолов, воду, алюминиевую пудру и кальцинированную соду или хлорамин-Б.

Существенным недостатком известной надпакерной жидкости является сложный состав, низкая вязкость, приводящая к утечкам жидкости через места негерметичности пакера и резьбовых соединений эксплуатационной колонны, недостаточная устойчивость, с течением времени состав расслаивается, его защитные антикоррозионные свойства снижаются.

Задача, стоящая при создании изобретения, создание надпакерной жидкости, которая наряду с общеизвестными требованиями, предъявляемыми к надпакерным жидкостям: удельный вес жидкости должен быть достаточным для уравновешивания давления на пакер снизу; быть достаточно вязкопластичной для ликвидации теплопереноса; обладать тиксотропными свойствами для дополнительной герметизации резьбовых соединений при проникновении в них жидкости; иметь стабильность (не расслаиваться) во времени; теплопроводность, должна быть по возможности низкой; иметь низкую температуру замерзания.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении морозостойкости за счет использования в водном составе жидкости формиата натрия, а также улучшение эффективности действия полимеров, входящих в заявляемую жидкость, путем повышения их устойчивости к механодеструкции за счет замены неионогенного поверхностно-активного вещества Неонола-6 полимерами на основе сополимера полиакриламида и полиакрилата Праестол 2540.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной надпакерной жидкости для эксплуатации газовых скважин в зоне высокольдистых мерзлых пород, включающей водный солевой раствор с растворенным в нем полимером, особенностью является то, что в качестве водного солевого раствора используют водный раствор формиата натрия, а в качестве полимера - сополимер полиакриламида и полиакрилата Праестол 2540 при следующем соотношении компонентов, мас.%: формиат натрия - 45,0-50,0, сополимер Праестол 2540 - 1,3-1,5, вода или техническая вода - остальное.

В заявляемом составе надпакерной жидкости комплекс полимеров полиакриламидной и полиакрилатной природы и солевого раствора формиата натрия, действуя друг на друга, обеспечивает надпакерной жидкости технологические показатели, необходимые для добычи газа из продуктивного пласта без передачи его тепла высокольдистым мерзлым породам, окружающим скважину.

Для приготовления заявляемой надпакерной жидкости в лабораторных условиях были использованы следующие реагенты: формиат натрия (ТУ 2432-011-00203803-98, Формиат натрия технический. Технические условия - Губаха: ОАО «Метафракс», 1998, - 16 с.); Праестол 2540 (ТУ 2216-001-40910172-98, Флокулянты марки «Праестол». Технические условия - М.: ЗАО «Компания «Москва-Штокхаузен-Пермь», 1998. - 28 с.); вода техническая.

Праестол 2540 представляет собой высокомолекулярный электролит анионной активности на основе акриламида и анионного сополимера (сополимер акриламида и анионного сомономера на основе акриловой кислоты), массовая доля акриламида не менее 0,100%, внешний вид - белый или желтоватый сыпучий порошок, насыпная плотность - 60-800 г/1000 см3, объемная доля геля 15 см3/1000 см3, динамическая вязкость - 200-300 мПа*с, молекулярная масса анионного флокулянта составляет от 6 до 30 миллионов.

Учитывая характеристику водного раствора, доступность и стоимость, в качестве основного компонента надпакерной жидкости рекомендуется использовать формиат натрия HCOONa, кристаллический порошок белого или серого цвета. Хорошо растворим в воде, слабо растворим в спиртах, нерастворим в эфирах, применяется как противоморозная и пластифицирующая добавка.

Для получения заявляемой надпакерной жидкости с различным соотношением компонентов, в технической воде при перемешивании с помощью магнитной мешалки последовательно растворяют расчетные количества Праестола 2540. Для полного растворения полимера и стабилизации реологических параметров растворы выдерживали в течение 24 ч при комнатной температуре.

После истечении указанного времени после полного растворения полимера в раствор вводится расчетное количество формиата натрия и раствор перемешивается в течение 15 минут. Покомпонентный состав надпакерной жидкости и ее свойства представлены в табл. 1. Как видно из табл.1, у растворов с заявляемым соотношением компонентов показатель консистенции (К) практически не изменяется, динамическое напряжение сдвига (τ0) уменьшается примерно в 1,5-2,0 раза, происходит снижение показателя нелинейности (n) на 25-30%.

В случае вспенивания надпакерной жидкости после ввода формиата натрия ее рекомендуется обработать порошковым пеногасителем «Софексил 4248 П», представляющим собой нанесенную на твердый носитель (цеолит и др.) полиметилсилоксановую жидкость по ТУ 2229-019-42942526-01 [Пеногаситель «СОФЕКСИЛ - 4248 П». Технические условия. - М.: ЗАО НПК «СОФЕКС - СИЛИКОН», 2001. - 6 с.] в количестве 0,2-0,3 мас.%.

Предлагаемый состав надпакерной жидкости на водной основе более безопасен, не горюч по сравнению с жидкостями на углеводородной основе, сохраняя при этом свойства по устранению теплопередачи температуры продуктивного пласта в зону высокольдистых мерзлых пород, предотвращая смятие обсадных колонн газовых скважин при обратном промерзании, снижая коррозионную активность состава.

Надпакерная жидкость для эксплуатации газовых скважин в зоне высокольдистых мерзлых пород, включающая водный солевой раствор с растворенным в нем полимером, отличающаяся тем, что в качестве водного солевого раствора используют водный раствор формиата натрия, а в качестве полимера - сополимер полиакриламида и полиакрилата Праестол 2540 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 171-180 of 228 items.
20.12.2018
№218.016.a9cd

Способ получения воды из воздуха

Изобретение относится к способам автономного получения чистой пресной воды из воздуха, путем испарения воды и конденсации паровоздушной смеси. Осуществляют формирование потока паровоздушной смеси и осаждение водяных паров в конденсаторах с отбором пресной воды. Для формирования потока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675486
Дата охранного документа: 19.12.2018
22.01.2019
№219.016.b283

Бесступенчатая передача с планетарным механизмом "a+h"

Изобретение относится к бесступенчатым передачам. Бесступенчатая передача содержит лобовой вариатор и планетарную передачу. В опорах корпуса (1) бесступенчатой передачи расположен входной вал (2), на котором закреплен зубчатый венец (3) и свободно установлена ведущая шестерня (4), на зубчатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677744
Дата охранного документа: 21.01.2019
24.01.2019
№219.016.b318

Бесступенчатая передача с планетарным механизмом "a+b"

Изобретение относится к бесступенчатым передачам с делением мощности. Бесступенчатая передача содержит вариатор и планетарную передачу (ПМ). В опорах корпуса (1) бесступенчатой передачи расположен входной вал (2), на котором закреплен зубчатый венец (3) и свободно установлена ведущая коническая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677813
Дата охранного документа: 21.01.2019
24.01.2019
№219.016.b383

Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение чувствительности устройства. Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями содержит блок выпрямления переменного напряжения, геркон с обмоткой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677857
Дата охранного документа: 22.01.2019
26.01.2019
№219.016.b491

Клапан для ведущей бурильной трубы

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для устранения розлива бурового раствора на рабочую площадку при наращивании бурильных труб. Клапан включает цилиндрический корпус, с резьбовыми соединениями ниппельного и муфтового исполнения, с размещенными во внутренней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678249
Дата охранного документа: 24.01.2019
26.01.2019
№219.016.b495

Устройство для токовой защиты электроустановок

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение дистанционного и плавного перемещения герконов относительно плоскости токоведущих шин. Устройство для токовой защиты электроустановок содержит три блока для крепления герконов и регулирования их тока срабатывания,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678189
Дата охранного документа: 24.01.2019
17.02.2019
№219.016.bbdc

Электронные часы-светильник

Изобретение относится к устройствам для отображения времени и может быть использовано в часовой промышленности. Сущность изобретения: электронные часы-светильник содержат корпус с циферблатом, источник питания, автономный источник питания, микроконтроллер, часы реального времени. По периметру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680132
Дата охранного документа: 15.02.2019
17.02.2019
№219.016.bbee

Сборная червячная фреза

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях металлорежущих инструментов для фрезерования деталей. Фреза содержит корпус и установленные в нем твердосплавные режущие пластины. Корпус выполнен в виде отдельных дисков, собранных на втулке со шпоночным пазом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680122
Дата охранного документа: 15.02.2019
17.03.2019
№219.016.e294

Способ определения температуры максимальной работоспособности твердосплавных режущих пластин

Способ включает построение графика температурной зависимости структурно-чувствительной характеристики режущей пластины по результатам кратковременных испытаний в диапазоне от 400 до 1000°С и определение на нем характерного участка, соответствующего интервалу температур максимальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682196
Дата охранного документа: 15.03.2019
21.03.2019
№219.016.eb0d

Способ проведения поинтервального гидроразрыва пласта в скважине и устройство для его осуществления

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для проведения поинтервального многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) в скважинах преимущественно с горизонтальным окончанием или боковых стволах реанимируемых скважин. Способ заключается в том, что определяют интервалы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682391
Дата охранного документа: 19.03.2019
Showing 141-143 of 143 items.
10.07.2019
№219.017.ad8e

Способ расконсервации нефтегазовой скважины с негерметичной эксплуатационной колонной в условиях наличия в разрезе многолетнемерзлых пород

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к расконсервации газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин, расположенных в зоне повсеместного распространения в разрезе многолетнемерзлых пород, законсервированных методом установки цементных мостов с оставлением в стволе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002378493
Дата охранного документа: 10.01.2010
10.07.2019
№219.017.aecc

Способ гидравлического разрыва пласта газоконденсатной скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к интенсификации притоков углеводородов в газоконденсатных скважинах с низкой продуктивностью методом гидравлического разрыва пласта в условиях аномально низкого пластового давления. Обеспечивает повышение надежности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002324050
Дата охранного документа: 10.05.2008
10.07.2019
№219.017.b12b

Способ консервации газовой скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к консервации газовых и газоконденсатных скважин в процессе их строительства или эксплуатации. Технический результат заключается в повышении надежности консервации скважины, в предотвращении загрязнения призабойной зоны пласта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002442877
Дата охранного документа: 20.02.2012
+ добавить свой РИД