Полимерный тампонажный состав
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для изоляционных работ. Цель изобретения - повышение тампонирующей способности состава за счет снижения водопроницаемости и .повышение прочности тампонажного камня. Состав содержит следующие ингредиенты при их соотношении , мас.%: алкилрезорциновая смола .8,0-24,0; карбамидный олигомер 24,0-40,Оi щелочь О,2-3,Оj ускоритель отверждения - тампонажный цемент 0,5- 3,0, эмульсол ЭН-4 4,0-8,0, глинистый раствор остальное. Раствор готовят . путем постепенного растворения входящих в состав ингредиентов с последующим перемешиванием их в течение 5 мин. Использование данного состава повышает качество изоляционных работ-, умвнышает число повторных технологических ; операций по тампонированию и расширяет область использования полимерных составов. 1 табл. (Л с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 В 33/138
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -,: . Ы1 н лвтогскомм сеидктепьствм (54) ПОЛИМЕРНЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ (57) Изобретение относится к бурению (21) 4063043/22-03 (22) 28.04.86 (46) 30.05.88. Бюл. У 20 (71) Ростовский государственный университет им. M.А.Суслова (72) В.А.Евецкий, О.К1Белкин, И.И.Давыдов, А.Н.Костышев и А.П.Фоменко (53) 622.245.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1150345, кл. Е 21 В 33/138, 1982.
Евецкий В.А. и др. Результаты исследования долговечности тампонажного камня из ОГР-2. ОНТИ. ВИЭМС. — Экспресс-информация. Отечественный произ-. в водственный опыт. Серия Техника и технология геологоразведочных работ; организация производства". M.: 1984, 8 5, с. 21-24.
„„SU„, 1399451 А1 геологоразведочных скважин и предназначено для изоляционных работ. Цель изобретения — повышение тампонирующей способности состава за счет снижения водопроницаемости и .повышение прочности тампонажного камня. Состав содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.Ж: алкилрезорциновая смола .8,0-24,0; карбамидный олигомер
24,0-40,0; щелочь 0,2-3,0, ускоритель отверждения — тампонажный цемент 0,53,0, эмульсол 3Н-4 4,0-8,0, глинистый. раствор остальное. Раствор готовят " путем постепенного растворения входящих в состав ингредиентов с последующим перемешиванием их в течение 5 мин. е
Использование данного состава повышает качество изоляционных работ, умень-. шает число повторных технологических, операций по тампонированию и расширяет область использования полимерных составов. 1 табл.
1399451
Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин и предназначено для изоляционных работ.
Цель изобретения — повышение там5 понирующей способности состава за счет снижения водонепроницаемости и повышения прочности тампонажного камня.
Полимерный тампонажный состав включает алкилрезорциновую смолу, карбамидный олигомер, щелочь, тампонажный цемент, эмульсол ЭН-4 и глинистый раствор при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: 15
Алкилрезорциновая смола 8,0-24,0
Карбамидный олигомер 24,0-40,0
Щелочь 0,2-3,0
Тампонажный
20
0 5-3,0
4,0-8,0
Исследования свойств тампонажных растворов проводили следующим образом.
П р и и е р 1. В 635 г (63,5мас.X) глинистого раствора плотностью
1200 кг/мэ растворяют 2 г (0,2 мас.%) щелочи (NaOH), 80 r (8 мас.%) алкил. резорциновой смолы ТС=10, 240 г (24 мас.%) карбамидного олигомера марки МД, 40 r (4 мас.%) эмульсола
ЭН-4, а затем 3 г (0,3 мас,%) тампоцемент
Эмульсол ЭН-4
Глинистый раствор Остальное 25
В изобретении приведены данные, полученные при использовании глинистого раствора плотностью 1200 кг/м „
Однако могут быть использованы глинистые растворы плотностью 1010- ЗО, 1400 кг/мэ, удовлетворяющие требованиям получения тампонажных составов пониженной плотности (менее 1450 кг/мэ пониженной плотности (менее 1450 кг/м ).
Зависимость свойств полимерного тампонажного состава от соотношения, составляющих его ингредиентов пред, ставлена в таблице, где введены такие
; обозначения: КΠ— карбамидные олигомеры; — время начала î" âåðæäåíèÿ;,40
К Р,с„-, - коэффициент проницаемости через сутки; К „< — коэффициент проницаемости через 6 мес; b cw- предел прочности при сжатии через сутки;
b „ — предел прочности при сжатии через б мес; й1 — степень усадки (-) или набухания (+). кажного цемента. Полученный состав перемешивают 5 мин. Отверждение состава начинается через 230 мин. Предел прочности при сжатии тампонажного камня: через 1 сут — 1,45. МПа, через
6 мес хранения в 10%-ном растворе хлорида магния, а также пластовой воде Восточного Донбасса с минерализацией 130 г/л — 1,55 МПа. Степень усадки тампонажного камня через 6 мес хранения в 10%-ном растворе хлорида магния, а также пластовой воде с минерализацией 130 г/л составляет 0,01%.
Проницаемость тампонажного камня с течением времени не изменяется и через 6 мес хранения в 10%-ном растворе хлорида магния и пластовой воде с минерализацией 130 г/л составляет
0,01 мкм .
П р им е р 2.В 426,5 г (42,65 мас.%) глинистого раствора плотностью
1200 кг/м i растворяют 16 г (1,6 мас.%) щелочи (КОН), 160 r (16 мас.%) алкилреэорциновой смолы ТС-10, 320 г (32 мас.%) карбамидного олигомера марки М-70, 60 г (б мас.X) эмульсола
ЭН-4, а затем 17,5 г (1,75 мас.%) тампонажного цемента. Полученный состав перемешивают 5 мин. Начало отверждения через 45 мин. Предел прочности при сжатии тампонажного камня: через сутки — 1,64 MIa через 6 мес хранения в 10Х-ном растворе хлорида магния — 1,70 МПа, в пластовой воде с минерализацией 130 г/л — 1,72 МПа.
Степень набухания тампонажного камня через 6 мес хранения в 10%-ном раст". воре хлорида магния, а также пластовой воде с минерализацией 130 г/л составляет 0,1%. Проницаемость тампонажного камня с течением времени не изменяется и через б мес хранения в
10%-ном растворе хлорида магния и пластовой воде с минерализацией
130 г/л равна нулю.
Пример 3.В 220 г (22 мас.%) глинистого раствора плотностью
1400 кг/м растворяют 30 r (3 мас.%) щелочи (NaOH), 240 г (24 мас.%) алкилрезорциновой смолы ТС-10, 400 г (40 Mac.%) карбамидного олигомера марки КФЖ, 80 г (8 мас.%) эмульсола
ЭН-4, а затем 30 r (3 мас.%) тампонажного цемента. Полученный состав перемешивают 5 мин. Начало отверждения через 40 мин, Предел прочности при сжатии тампонажного камня: через сутки — 1,64 NIIa, через 6 мес хранез 139945 ния в 10 .-ном растворе хлориста магния — 1,72 МПа, в пластовой воде с минерализацией 130 г/л — 1,70 МПа.
Степень набухания тампонажного камня
5 через 6 мес хранения в 10Х-ном растворе хлорида магния, а также нластовой воде с минерализацией 130 г/л составляет 0,207. Проницаемость тампонажного камня с течением времени не 10 изменяется и через б мес хранения в
107.-ном растворе хлорида магния и пластовой воде Восточного Донбасса с минерализацией 130 г/л равна нулю.
Как видно из представленных в таб- 15 лице данных, тампонажный цемент в количестве 0,5-3,0 мас. позволяет ускорять и регулировать время отверждения полимерного состава в пределах
25 — 180 мин. При содержании тампо- 20 нажного цемента более 3 мас. время отверждения резко ускоряется и его недостаточно, чтобы закачать состав в скважину, а при содержании менее
0,5 мас. — удлиняется, а это снижает 25 тампонирующий эффект и увеличивает сроки изоляционных работ. При этом также возрастает проницаемость тампанажного камня до 0,005-0,04 мкм2, что снижает тампонирующий эффект.
При содержании же тампонажного - цемента в полимерном составе 0 53 мас. проницаемость камня равна нулю или настолько мала (0,0010,002 мкм ) при наиболее низком содержании остальных ингредиентов, что не влияет на качество изоляционных работ.
Тампонажный камень имеет хорошие значения механической прочности (1,38-40
1,85 МПа через сутки, 1,40-1,98 МПа— через б мес хранения в 10Х-ном растворе хлорида магния; 1,40-1,95 ИПа— через 6 мес хранения в пластовой воде с минерализацией 130 г/л), причем 4
4 наблодается увеличение прочности камня во времени в условиях полиминеральной агрессии: на 5,33- 12,85 7 в,107ном растворе хлорида магния и на 6,9714,287 в пластовой воде с минерализацией 130 г/л.
Достоинством полимерного тампонажного состава является также то, что образующийся в результате его отверждения камень благодаря наличию в нем эмульсола ЭН-4 не дает усадки и сохраняет свой объем в условиях полиминеральной агрессии пластовых вод.
Таким образом, эффективность применения предложенного полимерного тампонажного состава достигается эа счет понижения качества изоляционных работ, уменьшения числа повторных технологических операций по тампонированию и расширения области.использования полимерных составов.
Формула изобретения
Полимерный тампонажный состав, включающий алкилрезорциновую смолу, карбамидный олигомер, щелочь, ускоритель отверждения, эмульсол ЭН-4 и глинистый раствор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения тампонирующей способности состава за счет снижения воцопроницаемости и повьппения прочности тампонажного камня, он в качестве ускорителя отверждения содержит тампонажный цемент при следующем соотношении ингредиентов, мас. :
Алкилрезорциновая смола 8,0-24,0
Карбамидный одигомер 24,0-40,0
Щелочь 0,2-3,0
Тампонажный цемент 0 5-3,0
Эмульсол ЭН-4 4,0-8,0
Глинистый раствор Остальное
1399451
4r» >»»
ИПа
4t, Х
«т
К»>т > мкм
6> >> g ° ИПа тС-!О
Глинистый раствор (p»
"1200 кг/и>) Раствор
Mgc1
Плас тоая вода
Пластоэая вод
Раствор
Ngcl, аствор ПластоgCl вая вода
8 24 0>2 0>5 4 63,3 . 180 0>002 0 002 0 002 1,50 58 60
90 0,001 0,001 0,001 1,48 1,60 1,55
53,2
12 2809 09, 5
45 О
16 32 1>б 1,75 б 42,65
1,70 !>72 +О, 12
О O
1,60
+О, 17
36 О О 0 1,70
32,3
1>85 1,81 +О> l5 +0,15
20 36 2,3 2,4 7
1,78 1,98 1,95 +0,20 +0, 19
32 О
Э 8
8 4002 04 8
300 0>045 0,045 0,045 1,30 1,40 1,40
14 О О О 1,80 1,95 I >95
24 . 24 3
42,9
О,t 4
-О ° Ot4 -0,012
О, О
l6 3202 31 6
42,7
Карбамидный олигомер марки ИД
230 0,010 0,010 0,010 1,45
8 24 0,2 .0,3 4
8 24 0,2 0,5 4
1,55 1>55
63,5
-0,01 -0,01!
55 0,002
63,3" «»
1,60 1,65 1,65 -0,01 "0,0!
1;68 1,75 1>78 +0,10 +О,!О
16 32 l 6 1>75 6 . 42,65
40 О
24 40 3 3 8 22» " .25 О
1,84
1,95 1,95
+0,15 +0 15
1,95 +Î, 15 +О, 15
10 0
21,9
24 40 3
1,85 1,95
3 1 8
Карбамидный олигомер марки КФ%
270 0,010 0,0tO 0>010
1,38 1,40 1,40 . 0,01 -0>01
8 24 0>2 0,3, 4
63,5
1,50 1,60 1>60
63,3" »»
42,65
8 24 0,2 0,5 4
180 0,002 0,002 0,002
-0>01 "0,01.!б 32 16 1 75 6
24 40 3 3 8
1 >54 1>64 1 ° 65 +О> 15 +0 ° 13
60 0
О О, 0 О
1 64 1 72 1 70
2Z" " 40 О
+0,20 +0 20
1.67 t ° 70 1>70 +0„20 +0>20
3,5 8
24 ЬО 3
21>5
0 О!
5 О
Карбамндмый олигомер марки М"70
8 24 0>2 0>3 4
8 24 0,2 0,5 4
245 0,010 0,010 0,010
160 0,002 0,002 0,002
1,40 1 > 48 1 >45 -0>01 -0>01
63,5
63i3+4
l,62 1,64 . 1,65
-0,0! -О,О!
+О,!О +O 10!
6 Э2 1,6 1,75 6 42,65
1,72
45 0
ЭО О
1,64 1,70
24 40 3
24 40 3
1 80 1 90 t 90 +0 15 +0>15
Э 8
О О
1,90 +О, 19 +О, 19
3 5 8
10 О
21,5
1,80 1,90 испольвован клористый кальций; иснольвован гидрат окисла кальция; раствор плотностью 4010 кг/м>; раствор ллотностью 1400 кг/м .
Составитель Л. Бестужева
Редактор М. Келемеш Техред М..Ходанич Корректор О.Кравцова
Заказ 2651/34 Тираж 531 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Состав> масЛ
SO !8а- елО>>ь меи е В качестве ускорителя В качестве ускорителя е»»
Ислольеован глинистый
Яснольеован глинистый !
>»»»
230 0,005 0,005 .0,005 1,40 1,55 1,55 +0,20 +О, 20
0,002 0,002
О О
0 0
О 0