Тампонажный раствор

Тампонажный раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к креплению нефтяных, газовых и гидротерминальных скважин. Цель изобретения - повышение прочности сцепления цементного камня на основе тампонажного раствора с обсадными трубами. Тампонажный раствор включает портландцемент, воду, карбоксилметилцеллюлозу (КМЦ) и фосфатитный концентрат (ФК) при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 66,61 - 66,64

КМЦ 0,019 - 0,04

фосфатидный концентрат 0,019 - 0,04

вода - остальное. Причем в качестве ФК используют хлопковый ФК или ФК, полученные из нерафинированного подсолнечного и соевого масел, выработанных из свежевыбранных семян. Синергизм действия КМЦ и ФК при взаимодействии с клинкерными минералами портландцемента приводит к повышению силы сцепления раствора и цементного камня с обсадными трубами. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

as) S< an (д1) 4 Е 21 В 33/138

А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯ! И ОТНРЫТИЯ1

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4337068/23-03 (22) 26,10.87 (46) 30.10.89. Бюл, У 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Л.И. Рябова, В.В, Дейкин, М.В. Рогожина и Е.С. Безрукова (53) 622.245.42(088.8) (56) Патент США 11 3340929, кл, 16629, 1967.

Авторское свидетельство СССР

9 768939, кл. Е 21 В 33/138, 1978.

Булатов А.И. и др. Химические реагенты для регулирования свойств тампонажных растворов. — Обзорная информация.Сер. Бурение. N,l ВНИИОЭНГ, 1984, вып. 3(65), с. 8-9. (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР .(57) Изобретение относится к креплению нефтяных, газовых и гидротерИзобретение относится к креплению нефтяных, газовых и гидротермальных скважин.

Цель изобретения — повышение прочности сцепления цементного камня на основе тампонажного раствора с обсадными трубами.

Тампонажный раствор включает портландцемент, воду и в качестве добавки карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и фосфатидный концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент 66,61-66,64

КМЦ 0,019-0,04

2 мальных скважин. Цель изобретения— повышение прочности сцепления цементного камня на основе тампонажного раствора с обсадными трубами. Тампонажный раствор включает портландцемент, воду, карбоксилметилцеллюлозу (КМЦ) и фосфатидный концентрат (ФК) при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 66,6166,64; КМЦ 0,0!9-0,04; фосфатидный концентрат 0,019-0,04; вода остальное, Причем в качестве ФК используют хлопковый ФК или <К, полученные из нерафинированного подсолнечного и соевого масел, выработанных из свежевыбранных семян. Синергизм действия

КМЦ и ФК при взаимодействии с клинкерными минералами портландцемента приводит к повышению силы сцепления раствора и цементного камня с.обсадными трубами, 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Фосфатидный . концентрат 0,019-0,04

Вода Остальное

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ ) пред- Об ставляет собой белый порошок, растворимый в воде. Плотность 1,591,70 г/см

Концентрат фосфагидный — жидкость бурого цвета, ограниченно раствори- д, мая в воде, но хорошо растворимая в полимерах. Известен как продукт, используемый для кормовых целей, Хлопковый фосфатид ый концентрат представляет собой жидкое.ть бурого

1518488 цвета, ограниченно растворимую в во. де, но хорошо растворимую в органи" ческих полимерах.

В составе фосфатидных канцентра" тов (хлопковых, подсолнечных и соевых †.кормовых) содержится масла не более, 60%, а фосфагидов не менее

40%, При взаимодействии полярных групп 10 карбоксиметилцеллюлозы с функциональными группами фосфатидов образуются соединения с несколькими гидроксильными группами, реакция которых с ионами Са и Al составляющими клинкерные минералы, приводит к образова нию изоморфных соединений с лиофильной поверхностью большой площади.

Эти соединения обладают сцепле-. нием с металлом и способствуют взаи- 20 модеи*ствию тампонажных растворов с металлической поверхностью обсадных груб, Синергизм действия двух реагентов (КМЦ.и фосфатидного концентрата). 25 при взаимодействии с клинкерными составляющими приводит к возникновению новых свойств тампонажного, раствора, увеличению силы сцепления цементного камня с обсадными трубами, 30

В таблице приведены составы и свойства исследованных тампонажпых растворов.

Пример 4 (см, таблицу). Для приготовления тампонажного раствора

66,64 мас.% .(666, 4 г) вяжущего затворили водой 33,322 мас.% (333,22 мл), в которой предварительно растворили новый,реагент, состоящий из

0,019 мас.% (О, 19 г). КМЦ и 0,019 мас. 10 (0, 19 г) фосфатидного концентрата.

Прочность сцепления тампонажного камня с металлом составляет 2,\ МПа через двое суток твердения. Испытания проводили на "Instron 1342", Рас- gg текаемость 24 см, Сроки схватывания:, начало 3 ч 30 мин, конец 4 ч 05 мин.

Пример 5 (см. таблицу)» Дпя приготовления предлагаемого тампонажного раствора 66,63 мас. (666,3 г) вяжущего затворили водой 33,318 мас.7. (333,18 мл), в которой предварительно растворили новый реагент, состоящий иэ 0,026 мас.% (0,26 г) )ЫЦ и

0,26 мас.% (0,26 г) фосфатидного концентрата. Прочность сцепления тампо вЂ, нажного камня с металлом составляет

2 0 ИПа через двое суток твердения, j

I шается, формула и з обретения

1, Тампонажный раствор, содержа-. щий портландцемент, добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления цементного камня на его основе с обсадными трубами, он в качестве добавки содержит карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и фосфатидный концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портланд66,61-66,64

0,019-0,04 цемент

КМЦ . Фосфатидный концентрат

Вода

0,019 0 04

Остальное

2, Раствор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве фосфатидного концентрата используют хлопковый фосфатидный концентрат или фосфатидные концентраты, полученные из нерафинированного подсолнечного и соевого масел, выработанных из свежевыбранных семян„ !

Испытания проводили на "Instron 1342".

Растекаемость 23,5 см. Сроки схватывания:,начало 3 ч 10 мин, конец 3 ч

40 мин.

Пример 6 (см, таблицу), Для приготовления предлагаемого тампонажного раствора 66,61 мас.% (666,1 г) вяжущего затворили водой 33,31 мас.% (333,1 мл), в которой предварительно растворили новый реагент, состоящий из 0,04 мас.7 (0,4 r) КИЦи 0,04 мас.% (0,4 r) фосфатидного концентрата.

Прочность сцепления тампонажного камня с металлом составляет 1,98 МПа через двое суток твердения, Испытания проводили на "Instron 1342", Растекаемость 21,5 см. Сроки схватывания: качало 3 ч 10 мин, конец 3 ч 45 мин.

Как видно из таблицы, тампонажный раствор обладает болеее высокими значениями силы сцепления образуемого цементного камня с металлической поверхностью обсадной колонны через

2 сут по сравнению с прототипом.

Прй процентном содержании IQK c фосфатидным концентратом, выходящем за указанные пределы, сила сцепления тампонажного камня с металлом умень5 1518488 6

Пример

Состав тампонавного растворе, мвс.2

В-ll

Растекаемость ° см

Сроки схватывания, ч-мин, при 75 С

Сцепление тамВода

СвС1е

Нафталин

Фосфатидный концентрат понавного камня начало конец с металлом, ИПа, черея

2-е суток твердения

I 66«66

33,34 0

Аналог

32,66 О

32,26 О

Предлагаемый раствор

0,019" 33,322 О

0,026 33,318 О

П,О4" 33,3! О

33,318 О

0,OI9"" Э3,322 О

0,04""" 33 31 О

Прототип

2 33 — О

Предлагаемый раствор с вапредель

0 05 33,29 О (Рвстекаемость не соответствует

O,OI 33,33 О,5

1-50, 2-10

20,5

1 ° 1

2 65,34 2,00

3 64«54 3;2

I-15

1-05,5 ,5

24,0

25,0

I-45

1-30

l,5

1 ° 8

66,64

66,63

66,61

66,656

66,64

66,61

0,019

0,026

0,04

0,026

0,019

0,04,5 ,5 ,5 ,5 ,5 ,5

24 «0

23 ° 5

21 ° 5

21,0

24,0

22,0

3-30

3-10

3-10

2-00

3-25

3-15

4-05

3-40

3-45

2-30

4-00

3-45. 2,1

2,0

1 ° 98

1,1

2,1

1,98

7 65

8 бб,б!

9 66,65

«5 ными 9 ,5

ГОСТ 1 ,5

21,5 иачениями

17

581)

1-50

2-40

l,8

0,05

1-55

2-15

1,0

1,3

2,50

3" 15

0,01

Хлопковый фосфатидный концентрат; .

Соевый фосфатидный концентрат;

Ф%

««««Ф

Подсолнечный фосфатидный концентрат.

Составитель Л. Бестужева

Редактор А. Лежнина Техред Л;Сердюкова Корректор. Л, Бескид Заказ 6579/36 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г«Ужгород, ул. Гагарина,1<11