Состав для приготовления тампонажного раствора

Состав для приготовления тампонажного раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СОСТАВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА, содержащий неорганическое вяжущее и замедлитель его сроков схватывания, отличающийся тем, что, с целью эффективного замедления схватывания, и по вышения прочностных свойств раствора при тампонировании высокотемпературных (до 300°C скважин, в качестве замедлителя состав содержит натриймоноэтанол амин ную соль сополимера метакриловой кислоты с метакрилатом при следующем соотношении компонентов , мае.%: Неорганическое вяжущее99-99,7 Натриймоноэтаноламинная соль сополимера метакриловой кислоты с метакрилатом0 ,3-1,0 2. Состав по п. 1, отличаю-® щ и и с я тем, что в качестве мине (Л рального вяжущего он содержит цемент марки ШПЦС-200.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(6П Е 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2777711/22-03 (22) 06. 06. 79 (46) 30.07.84. Бюл. 9 28 (72) В. A. Антонов, Л. П. Вахрушев, Д.A.Лоскутов, Н. A. Мариампольский, A.И.Пеньков и Б.A.Растегаев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622 ° 245.3(088.8) (56) 1. Булатов A.И. Тампонажные материалы и технология цементирования скважин. M., "Недра", 1977, с.173.

2. Там же, с. 177. (54)(57) 1. СОСТАВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛКНИЯ

ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА, содержащий неорганическое вяжущее и замедлитель его сроков схватывания, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью эффек„„SU„„1105612 А тивного замедления схватывания.и повышения прочностных свойств раствора при тампонировании высокотемпературных (до 300 С) скважин, в качестве замедлителя состав содержит натриймоноэтаноламинную соль сополимера метакриловой кислоты с метакрилатом при следующем соотношении компонентов, мас. Ъ:

Неорганическое вяжущее 99-99, 7

Натриймоноэтаноламинная соль сополимера метакриловой кислоты с метакрилатом 0,3-1,0

2. Состав по п. 1, о т л и ч а ю- ф шийся тем, что в качестве минерального вяжущего он содержит цемент марки ШПЦС-200.

1105612 г Ц 7

Ж

2 у О

UN 1

I сн — 6

Изобретение от нос ится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к материалам, применяемым для тампонажа.

Известен тампонажный материал, содержащий неорганическое вяжущее и за в 5 медлитель схватывания — винно-каменную кислоту (ВКК ) (1 1.

Однако материал имеет недостаточно замедленные сроки схватывания при температурах выше 200 С и сравнитель-10 но низкую прочность. 1(роме того, BKK неудобна в использовании из-за сп .— собности ускорять схватывание в малых количествах

Известен состав для приготовления 15 тампонажного раствора, содержащий неорганическое вяжущее и замедлитель схватывания на основе акриловых соединений (гипан (23.

Недостатками материала являются малые сроки схватывания при температурах выше 200 С и низкая прочность, так как гипан не влияет на прочность камня. Гипан выпускается в виде

15%-ного водного раствора и имеет вы-у5 сокую щелочность — рН составляет 1213. Приходится перевозить и вводить где = 15 — 20 мас. -.-;

35-60 мас. -.;

20-50 мас.Ъ, представляет собой порошкообразный продукт, хорошо растворимый в воде.

Моноэтаноламинная составляющая реагента сама по себе является замедлителем схватывания и обеспечивает дополнительный эффект реагента. Реагент сохраняет работоспособность при темпе — )0 ратурах до 300 C. Это связано с образованием межмолекулярных с вя э ей ("сшив ок "J с участием моноэтаноламина, упрочняющих макромолекулу, тогда как известные реагенты в этих условиях необра — 55 тимо деструктурируют.

Тампонажный раствор готовится на стандартном технологическом оборудовании путем затворения цементного в цементную суспенэию большие объемы реагента, содержащего наряду с активной частью значительное количество воды. Высокая щелочность реагента приводит к загустеванию тампонажного раствора, что отрицательно сказывается на качестве проводимых работ.

Цель изобретения - эффективное замедлениеие схв атыв ани я и повышение прочностных свойств раствора при тампонировании высокотемпературных (до

300 С) скважин.

Поставленная цель достигается тем, что состав в качестве замедлителя содержит натриймоноэтаноламинную соль сополимера метакриловой кислоты с метилметакрилатом (товарное наименование Лакрис-201 при следующем соотношении компонентов, мас.-.Неорганическое вяжущее 99,0-99,.7

Замедлитель схватывания 0,3-1,0

В качестве вяжущего состав содержит цемент марки ШПЦС-200.

Лакрис-20, имеющий формулу

I орQttt<а на воде, в котороz предварительно растворяется Лакрис-20, Тампонажный раствор може готовиться и другим путем. Смесь цементного nopoILêà и сухого Лакрис-20 затворяется на воде.

Были приготовлены смеси с натриймоноэтаноламинной солью сополимера метакриловой кислоты с метилметакрилатом и, для сравнения, с гипаном.

В качестве вяжущего использовали шлакопесчаный цемент ШПЦС-200 . Отверждение производили при 150, 200, 250 и

300 С. Определяли сроки схватывания и прочность камня на изгиб и сжатие стандартным способом согласно ГОСТ

1581-78. Результаты испытаний приведены в таблице.

1105612

Состав, мас .%

Сроки схватыва ния, ч-мин

Плотность г/см Прочность камня, МПа

В/Ц

ШПЦС-200

Лакрис20

Гипан

Начало Конец

Из гиб Сжатие .

150 С, P = 50 МПа

100

1-10

0,5 1,85

2-05 5,4 12,5

99,7

0,3

1,84, 4-15 5-15 6,6 22,7

99,5

0,5

5-24 6-28 5,6 18,8

1,84

18

99,0

1,0

1,83

8-34

5,4 13,8

6-58

2-10

4-15

99,7

0,3

1, 84

99,5

1,84

0 5

3-37 5-08

5-03 7-21

18 1,0

99,0

1,83

200 С, Р = 50 МПа

0-47 1-04 б, б

100

15,9

99,7

0,3

1-40

2-10 7,7

28,9

7,3 21,9

99,5

0,5

99,0

1,0

99,7

0,3

99,5

0,5

1,0

1-26

1-57

99,0

250 С, Р = 50 МПа

1-00 6,4

12,7

0-23

0-59

100

31,3

1-34

8,2

99,7

0,3

7,4

24 6

1-20 2-00

99,5

0,5

2-58 7,3

17 2

2-05

1,0

99,0

Т = 300 С, Р = 50 МПа

100

0,3

99,7

0 5

99,5

1,0

99,0

П р и м е ч а н и е: Плотность и растекаемость раствора замеряли при

Т = 20 С °

На основании опытных данных можно Ми сроками схватывания и повыаенной сделать вывод, что получен тампонаж- прочностью. Он также отличается низ-. ный материал, обладающий замедленны- у кой водоотдачей. Так,;если чистый

Растекаемость, см

2-30 3-12

3-20 4-04

0,57 1-20

1-08 1-38

0-12 0-25 4,3 10,8

0-33 0-56 8,4 32,2

0 53 1-10 .7,8 25,7

1-12 1-38 4,8 18,0

1105612

Составитель Г.Сапронова

Редактор Л.Алексеенко Техред С.Мигунова: 1Сорректор В.Гирняк

Заказ 5562/24 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5 — -. 3й. - — .— ..

Филиал ДДН "патент", г.Ужгород, ул, Цреектндя, 4

ШПЦС-200 при 150 и 200 С имеет водоотдачу 61 и 49 см> за 30 мин, то при содержании 0,5 Лакрис-20 водоотдача

его снижается соответственно до 14 и 11 см . ШПЦС-200 с добавкой 1,0%

Лакрис-20 имеет водоотдачу при 150 и 200 С 3 и 2 смЗ. В таких же пределах снижается водоотдача тампонажногс раствора с добавками Лакрис-20 при

250-300 С. Материал может быть использован при тампонаже: скважин и изоляции поглощающих пластов.

Эффект достигается при добавлении малых количеств замедлителя.