МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам
(ВНИИКРнефть)
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКИХ ХИМРЕАГЕНТОВ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ
РД 39-0147009-711-87
Краснодар
1987
МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ДРОМШШШВОСТИ
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (БНИИКРнефть)
ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКИХ ХИМРЕАГЕНТОВ ДНЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ
т 39-0147009-711-87
Краснодар
1987
3.4. На воде, предназначенной дан приготовления жидкости за-творения, приготовить 50 ил растворов номолезссовав концентрации 0,2; 0,3; 0,4 и 0,5 %.
3.5. В полученные растворы реагентов ввести 0,1-0,5 ил индикатора.
3.6. Титровать растворы реагента раствором щелочи до изменения окраски. Фиксировать объем пошедшего на титрование раствора щелочи. Опыты повторить 3-4 раза. Их результаты не долины отли тачаться более чем на 5 %.
3.7. Построить график (индикаторную кривую) зависимости количества щелочи, пошедшей на титрование, от концентрации раствора реагента (см.табл.З и рис^0* )
3.8. С помощью индикаторной кривой по результатам не менее чем трехкратного титрования порций жидкости затворения оценить их концентрацию •
Таблица 3
Количество щелочи (мл), пошедшее на титрование жидкости затворения, содержащей реагент ОЭДФ
Концентрация личест-—^ реагента во щелочи, С, %
пошедшей на титрование раствора, мл__
ОЭДФ в пресной воде 0,80 2,06 2,89 4,15 4,79
ОЭДФ в минерализованной воде 0,45 0,98 1,69 2,03 2,61
4. ТЕХНИКА. БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА
4.1. При производстве работ соблюдать "Правила безопасности в нефтегазодобывающей промышленности" (М.: Недра, 1975).
4.2* Запрещается принимать пищу в местах хранения и приготовления химических реагентов.
10
4.3. К работай по приготовлению водные растворов не допускать лиц» имеющих повреждения кожи рук и лица.
4.4. Рабочих, занятых приготовлением растворов реагентов, инструктировать.
4.5. Фоефоновые компдексоны но технологическим свойствам относятся к 3-му классу умеренно опасных веществ (ОЭДФ ТУ 6-09-20-72-86) и к 4-му классу малоопасных соединений (НТФ по ТУ 6-09-52-53-86).
4.6. Компоненты фосфоновых растворов в водных растворах устойчивы, не образуют токсичных соединений в воздушной среде ж сточных водах в присутствии других веществ.
4.7. Растворы и его компоненты не обладают способностью самовоспламеняться и н%3рывоопасны.
4.8. Не допускать хранение концентрированных (свыше I %) растворов реагентов в закрытой металлической таре.
4.9. При приготовлений раствора и работе с ним применять средства индивидуальной защиты.
4.10. При попадании фосфоновых комплексонов на воку или в глаза промывать их в проточной пресной воде.
п
Зависимость количества щелочи, пошедшей на титрование растворов, от концентрации реагента ( С)
1. ОЭДФ в пресной воде.
2. ОЭДФ в минерализованной воде.
(CaCIg - ШО мг/л; M^CIg - 470 мг/л; Л/aCI - 8940 мг/л).
12
ЛИТЕРАТУРА
1. Применение комплексовав в не^тедобывашейпромшленности. - М*; НИИГЭХИИ, 1983.-С.42.
2. РД 39-OI47C09-6.O2I-86 Методические указания по применение серийно выпускаемых химреагентов для тампонажных растворов.-* Краснодар: ВйИИКРяефть, 1986*—С. 32
[МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПГОКШЗЕЕШЮСТИ
УТВЕРЖДАЮ j Зам.Начальника Главного |
|
А.А.Дкавадян |
_ 1987 г
ИНСТРУКЦИЯ
Ш ТЕПЮДО1ИИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКИХ ХИМРЕАГЕНТОВ ДЛЯ ТАМШНАХНЫХ РАСТВОРОВ
рд зэ_ 0147009-711-87
НАСТОЯНИЙ ДОКУМЕНТ РАЗРАБОТАН:
Всесоюзный научно-исследовательским институтом по креплению скважин и
бттювым паствовям (ВНИИКРнейтью^
ИНСТРУКЦИЯ
ГО ТЕХГОЖЛЖ ПРИМЕНЕНИЙ ТЕРМОСТОЙКИХ ХИМРЕАГШТОВ ДНЯ ТАШЮНАХВЫХ РАСТВОРОВ
РД 39- 0147009-ТО-87
Вводится вперевые
Срок введения установлен с Д.01.В8 Срок действия до 01,01,91
В настоящем руководящем документе изложена технология использования термостойких реагентов - фосфоновых комплексвнов для замедлен* загустевания и схватывания тампонажных растворов.
Фосфоновые комплекооны имеют ряд преимуществ перед применяемыми в настоящее время реагентами-аналогами: обладают высокой эффективностью и стабильностью действия в тампонажных растворах различного состава при температурах до 250 °С и малых дозировках (от 0,01 до 0,25 % от массы вяжущего), хорошо растворимы в пресной и минерализованной воде, не пенят, малотоксичны и негорючи. При их применении легко осуществимы в промысловых условиях точные доззфов-ки реагента и контроль его содержания в жидкости затворения. Комп-лексонн - однокомпонентная добавка, исключающая комбинированные обработки тампонажных растворов сочетанием лигносульфонатов (ССБ,
С ДБ, КССБ), акриловых полимеров (гипана, М-14) с хромпиком и др.
Применение комплексонов способствует повышению культуры производства и качества цементирования скважин.
I. ХАРАКТЕРИСТИКА И НАЗНАЧЕНИЕ
I.I. Термостойкие реагенты-комплексоны предназначены для регулирования времени загустевания и сроков схватывания тампонажных
3
растворов на основе портландцемента до 100 °С, в смеси с песком -до 200 °С, и на основе шлаковых цементов (ШЕЩС, УШ) при температурах до 250 °С.
1.2. Фосфоновые комохексонн выпускаются в Чебоксарском Ш "Химпром" в виде кристаллических порошков, отгружаются потребителю упакованными в целлофановые мешки в картонных барабанах по 25-30 кг. В виде водных растворов 5й6-ной концентрации реагенты выпускаются в Волгоградском ПО "Химпром".
1.3. Из серийно выпускаемых фосфоновнх комплексонов широкое применение нашли: 0ЭДФ ( оксиэтилвдендифосфоновая кислота), структурная формула которой следующая:
°Ч fs ^0 Ю _ р-с-р - он юх d)H х он
Изготавливается по ТУ 6-09-20-72-86 или ТУ 6-09-5283-86,
НТФ (нитрилотриметилфосфоновая кислота), структурная формула
ее:
/ С®2 ” ^м — - ад W
\СН2 - Р03Н2
Изготавливается по ТУ 6-09-52-83-86.
2. ПОДБОР СОСТАВА ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА И ПРИГОТОВЯБНИЕ ЖИДКОСТИ ЗАТВОРЕНИЯ
2.1. Химические реагенты должны отвечать требованиям действующих ГОСТ, ССТ и ТУ.
4
2.2. Вода для приготовления тампонажного раствора должна удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-82. Допускается применение минерализованной (пластовой, морской) воды с содержанием солей не более 30 мг/л.
2.3. Лабораторные работа проводить в соответствии с ГОСТ 26798.0 -85 - 26798.2-85.
2.4. Подбор рецептуры тампонажного раствора осуществлять на основе лабораторного анализа согласно "Инструкции по 1феплению нефтяных и газовых скважин” с учетом конкретных геолого-технических условий строительства скважин.
2.5. При подборе рецептуры руководствоваться данными табл.1,2. Рабочая дозировка НТФ или ОЭДО от 0,01 до 0,25 % от массы вяжущего.
2.6. Приготавливать жидкость затворения в тщательно очищенных и промытых емкостях вместимостью, достаточной для цементирования, защищенных от попадания в них атмосферных осадков, и не ранее 24 ч до начала затворения тампонажного материала.
2.7. Реагент расчетной массы предварительно растворить в воде в 5-20 л емкостях для получения 5-10 % -ного раствора.
2.8. Полученный 5-ГОЙ-ищи раствор реагента равномерно ввести в циркулирующую (например, по схеме "мерник-чаяок-мерник") или перемешиваемую (например, по схеме "ыерник-насос-мерник”) воду, предназначенную для приготовления жидкости затворения заданного объема.
2.9. Осуществлять циркуляцию (перемешивание) жидкости не менее 20 мин.
2.10. Допускается ввод реагента непосредственно в воду затворения без предварительного его растворения в малом объеме воды. Это может быть осуществлено, например, путем создания циркуляции воды через чанок и равномерной подачи в него реагента.
Таблица I
Характеристика тампонажного раствора, содержащего добавки ОЭДФ и НТФ (по данным ВШИКРнефти)
Состав ;Процент ] | Параметры | Режим твердения ! Сроки схватыва- {Предел прочности
тампонажной)добавки от; ъ/ф ; раствора образцов !шга, ч-мин через 24 ч, МПа
смеси ;масоы вя- ; ' ; ■ г ъ\ "" w I " 1 '' I ’ j— ------
;жущего ; , Д,см jj>; г/см°; TfuC ; МПа j начало j конец изгиб * сжатие
i '!1-г:rri':fad^rr:rT~r± rir~
пц |
ОЭДФ
0,020 |
0,5 |
21,0 |
1,78 |
50 |
30 |
3-00 |
4-30 |
3,0 |
7,1 |
пц |
0,050 |
0,5 |
21,5 |
2,78 |
50 |
30 |
5-40 |
6-30 |
2,7 |
6,6 |
щ |
- |
0,5 |
20,0 |
1,78 |
75 |
40 |
1-45 |
2-10 |
5,3 |
12,2 |
щ |
0,020 |
0,5 |
21,0 |
1,79 |
75 |
40 |
2-00 |
2-40 |
5,6 |
12,0 |
УЦГ-1 |
0,050 |
0,35 |
21,5 |
2,05 |
75 |
60 |
6-00 |
7-20 |
3,4 |
6,0 |
ПЦ |
0,050 |
0,5 |
21,5 |
1,79 |
75 |
40 |
4-20 |
5-10 |
5,9 |
11,8 |
пц |
0,075 |
0,5 |
21,5 |
1,80 |
75 |
40 |
5-40 |
6-40 |
6,1 |
13,0 |
пц |
0,075 |
0,5 |
21,5 |
1,78 |
100 |
50 |
3-30 |
4-10 |
7,8 |
15,2 |
УЦГ-1 |
0,100 |
0,35 |
22,0 |
2,05 |
100 |
60 |
5-40 |
7-00 |
6-0 |
9,5 |
пц |
0,100 |
0,5 |
22,0 |
1,78 |
100 |
50 |
5-00 |
5-40 |
8,0 |
16,3 |
ШПЦС-120 |
0,05 |
0,43 |
22,0 |
1,82 |
100 |
50 |
5-15 |
6-50 |
2,1 |
4,0 |
ШПЦС-120 |
0,05 |
0,43 |
22,0 |
1,81 |
120 |
50 |
3-30 |
4-40 |
3,2 |
7,1 |
УЩ1-120 |
0,075 |
0,33 |
20,0 |
2,07 |
120 |
80 |
4-40 |
5-40 |
2,9 |
5,1 |
ШПЦС-120 |
0,075 |
0,43 |
22,5 |
1,82 |
120 |
50 |
5-10 |
6-30 |
3,5 |
7,8 |
ШПЦС-120 |
0,075 |
0,43 |
22,5 |
1,82 |
140 |
50 |
3-40 |
5-00 |
4,7 |
9,2 |
ШПЦС-120 |
0,100 |
0,43 |
22,5 |
1,83 |
140 |
60 |
5-50 |
7-10 |
5,1 |
10,8 |
Продолжение табл.I
Д ■ -J_______2_!_2_!_i_!_L-i
ШПЦС-200 |
- |
0,40 |
21,5 |
1,80 |
ШПЦС-200 |
0,050 |
0140 |
21,5 |
1,80 |
УШЦ-200 |
0,100 |
0,33 |
21,0 |
2,06 |
ШПЦС-200 |
0,100 |
0,40 |
22,0 |
1,81 |
ШПЦС-200 |
0,100 |
0,40 |
22,0 |
1,80 |
ШПЦС-200 |
0,250 |
0,40 |
22,5 |
1,81 |
ШПЦС-200 |
0,150 |
0,40 |
22,0 |
1,80 |
ШПЦС-200* |
0,150 |
0,40 |
21,5 |
1,80 |
ШПЦС-200* |
0,200
НЮ |
0,40 |
21,0 |
1,80 |
пц |
0,020 |
0,5 |
21,0 |
1,78 |
пц |
0,050 |
0,5 |
22,0 |
1,78 |
ПЦ |
0,100 |
0,5 |
22,0 |
1,78 |
ШПЦС-120 |
0,05 |
0,43 |
22,0 |
1,81 |
ШПЦС-200 |
0,100 |
0,40 |
22,0 |
1,81 |
ШПЦС-200 |
0,250 |
0,40 |
22,5 |
1,81 |
УШЦ-200 |
0,100 |
0,33 |
21,0 |
2,06 |
|
$ 1 |
7 ! |
!- - 8 ! |
9 ! |
10 |
1 II |
140 |
60 |
1-45 |
2-40 |
3,2 |
5,8 |
160 |
60 |
2-30 |
3-50 |
4,2 |
7,5 |
160 |
80 |
3-35 |
5-00 |
3,2 |
5,8 |
160 |
60 |
4-10 |
5-40 |
4,8 |
8,6 |
180 |
60 |
2-00 |
3-30 |
5,8 |
10,2 |
180 |
60 |
4-00 |
5-35 |
6,1 |
И,7 |
200 |
60 |
2-30 |
3-45 |
6,3 |
13,0 |
250 |
60 |
3-20 |
5-10 |
7,1 |
13,8 |
250 |
60 |
4-50 |
6-15 |
7,2 |
14,2 |
50 |
30 |
3-00 |
4-25 |
2,9 |
7,0 |
50 |
30 |
5-45 |
6-25 |
2,6 |
6,5 |
100 |
50 |
5-00 |
5-35 |
7,8 |
17,0 |
120 |
50 |
3-25 |
4-30 |
3,1 |
7,0 |
160 |
60 |
4-10 |
5-40 |
4,8 |
8,6 |
180 |
60 |
4-00 |
5-35 |
6,0 |
12,0 |
160 |
80 |
3-30 |
5-10 |
3,1 |
6,0 |
|
*Д ополнительно содержат добавку гипана в соотношении 0ЭДФ:гипан=1:2
Г Состав сухой смеси
№ г
ли •-----------------——
ЩГ-0.20- ШПЦС-1 j 100 (-120 {
_!_j_I
1.2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
II.
тампонажных растворов, обработанных ОЭДФ (по данным объединения "Нижневолжскнефгь*)
{Дозировки {химреаген--* тов, ?,от •массы вяжу-■.. -ШГД-
('Время S Сроки охва- ! Вид раство-за- {тываяия,ч-ШБ| ра после
1 тиглтй_ •---ВСКрЫТИЯ
консисто-I метра
тывания,
Г
IВЭНИЯ, i jra-qB—1
ч-мин j™41* {конец
J_
- |
600 |
180 |
0,065 |
0,37 |
21,0 |
2,03 |
90 |
80 |
2-55 |
4-40 |
5-40 |
паста жидкая |
- |
600 |
180 |
0,100 |
0,37 |
21,5 |
2,03 |
90 |
80 |
3-15 |
5-20 |
6-30 |
паста жидкая |
- |
600 |
180 |
0,150 |
0,37 |
21,5 |
2,03 |
90 |
80 |
4-15 |
6-15 |
7-50 |
паста жидкая |
- |
600 |
180 |
0,200 |
0,37 |
21,5 |
2,02 |
90 |
80 |
4-35 |
6-40 |
8-30 |
паста жидкая |
600 |
- |
180 |
- |
0,40 |
24,0 |
2,06 |
65 |
60 |
1-00 |
2-10 |
3-00 |
паста рыхлая |
600 |
- |
180 |
0,050 |
0,40 |
25,0 |
2,05 |
65 |
60 |
3-10 |
4-40 |
6-00 |
паста рыхлая |
600 |
- |
180 |
0,060 |
0,40 |
25,0 |
2,06 |
65 |
60 |
4-50 |
6-25 |
7-20 |
паста жидкая |
600 |
— |
180 |
0,075 |
0,40 |
25,0 |
2,06 |
65 |
60 |
6-15 |
8-30 |
10-50 |
жидкий раствор |
600 |
- |
180 |
0,075 |
0,40 |
25,0 |
2,05 |
90 |
80 |
1-55 |
2-45 |
3-00 |
паста рыхлая |
600 |
- |
180 |
0,150 |
0,40 |
25,0 |
2,06 |
90 |
80 |
3-15 |
4-40 |
6-IG |
паста жидкая |
600 |
- |
180 |
0,200 |
0,40 |
25,0 |
2,06 |
90 |
80 |
5-00 |
6-16 |
7-05 |
паота жидкая |
8
2.11. Перед началом затворения тампонажного материала провести контроль качества приготовленной жидкости затворения - определить концентрацию растворенного в ней фосфонового комплексона (по нижеописанной методике) и равномерность распределения реагента по всему объему жидкости.
2.12. При несоответствии фактической концентрации реагента в жидкости затворения заданному значению произвести ее корректировку и повторить анализ по п.2.П.
2.13. При неравномерном распределении реагента в различных порциях жидкости произвести дополнительное её перемешивание и повторить анализ по п.2.11.
3. МЕТОДИКА. КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ФОСФОНОВЫХ КОМШГЕКСОНОВ В ЖИДКОСТИ ЗАТВОРЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ОЭДФ)
3.1. Контроль концентрации фосфоновых комплексонов и жидкости затворения осуществлять индикаторным (титровочным) методом.
3.2. Требуемые материалы и оборудование: индикаторы - фенолфталеин или метилоранж; титр - 5{£~ный раствор щелочи (КОН или# аОН); бюретка - I шт:;
капельница - I шт.;
стакан лабораторный вместимостью 100 мл - 6 шт.; весы технические до I кг; вода затворения - 500 мл; миллиметровка - 0,5 ы.
3.3. В качестве индикаторов применять: фенолфталеин - при использовании неминерализованной воды с ОЭДФ; метилоранж - при использовании минерализованной воды с ОЭДФ и неминерализованной воды
с НТТ.