Тампонажный раствор
Иллюстрации
Реферат
Сущность изобретения: раствор содержит , мае.ч.: алинитовый цемент 100; уксусно-кальциевый порошок - техническая кальциевая соль уксусной кислоты 3-10; вода 50-65. Уксусно-кальциевый порошок получают при нейтрализации гашеной известью летучих жирных кислот, образующихся при термическом разложении древесины . В воде растворяют порошок, на растворе затворяют цемент. Сроки начала схватывания при 75°С не менее 4 ч 45 мин. Расширение до 6%. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОци Ал истиче ских
РЕСПУБЛИК (5 >s Е 21 В 33/138
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862858/03 (22) 05,06.90 (46) 07,06.92. Бюл. N 21 (71) Московский институт нефти и газа им.
И.М, Губкина (72) О.К. Ангелопуло, В.С. Бакшутов, Е,С, Тангалычев, X,À. Оразмамедов и М.А, Михаев (53) 622,245.42(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1406344, кл. Е 21 В 33/138, 1988, Авторское свидетельство СССР
¹ 1011836, кл. Е 21 В 33/138, 1983, Изобретение относится к бурению скважин, в частности к составам тампонажных растВоров для крепления скважин в сложных геолого-технических условиях.
: Известны тампонажные растворы, содержащие в качестве вяжущего алинитовый (хлорсиликатный) цемент.
Однако тампонажные растворы на основе алинитового цемента, отличающиеся высокой гидравлической активностью, термокоррозионной стойкостью; имеют приемлемые сроки загустевания тол ькс в условиях нормальных температур, а при повышении температуры сроки загустевания становятся слишком короткими, а поэтому технологически неприемлемыми с точки зрения возможности применения алинитовых тампонажных растворов для крепления сква жин.
Наиболее близким по составу и техниче-.: ской сущности к изобретению является тампонажный раствор, включающий в качестве добавок жидкое стекло или полиакрилаты (гипан или полиакриламид). Эти добавки способствуют снижению водоотдачи и могут регулировать сроки схватывания, кото,, ЫЯ,, 1739007 А1
2 (54) ТАМПОНАЖН6! Й РАСТВОР (57) Сущность изобретения: раствор содержит, мас,ч.: алинитовый цемент 100; уксусно-кальциевый порошок — техническая кальциевая соль уксусной кислоты 3-10; вода 50-65. Уксусно-кальциевый порошок получают при нейтрализации гашеной известью летучих жирных кислот, образующихся при термическом разложении древесины. В воде растворяют порошок, на растворе затворяют цемент. Сроки начала схватывания при 75ОС не менее 4 ч 45 мин.
Расширение до 6 . 2 табл, рые, в целом, соответствуют технологическим требованиям.
Однако сроки загустевания недопустимо малы. Алинитовый цемент отличается хорошей восприимчивостью к действию традиционных реакторов-замедлителей сроков схватывания, однако время загустевания при этом остается недопустимо малым и этими реагентами практически не регулируется. Цель изобретения — увеличение времени загустевания тамйонажного раствора на основе алинитового цемента, при одновременном повышении степени.его расширения.
Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор, включающий алинитовый цемент, добавку и воду, содержит в качестве добавки уксусно-кальциевый порошок (УКП) — кальциевого соль уксусной кислоты, получаемую при нейтрализации гашеной известью летучих жирных кислот, образующихся при термическом разложении древесины, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: алинитовый цемент 100; УКП 3-10; вода 50-65, 1739007
Таблица1
Со е жание компонентов аство а, мас.ч.
Состав
Алинитовый цемент
Отстойная смола
Жидкое стекло
УКП
Полиакрилаты
Вода
5
1,5
100.
2
4
6
7*
8** .,5,2
1,9
0.05 окси да кальция
* Алинитовый цемент содержит 4 свободного
** Состав 8 содержит 5 мас.ч. доменного шлака.
УКП представляет собой в основном техническую соль уксусной кислоты, получаемую при нейтрализации гашеной известью летучих жирных кислот, образующихся. при термическом разложении древесины. УКП имеет следующий химический состав, мас. : производные фенолов 7 — 10; гашеная известь 10-14; кальциевая соль уксусной кислоты — остальное.
УКП представляет собой порошок, обладающий хорошей растворимостью (30-50 r в 100 r пресной или морской воды). Водный раствор порошка имеет слабощелочную реакцию.
fl р и м е р 1. В 50 см воды добавляют
3 r УКП и перемешивают до полного его растворения. Затем на полученном растворе затворяют 100 г алинитового цемента и перемешивают в течение 3 мин, После этого . определяют технологические параметры полученного раствора. и готовят образцы для определения физико-механических свойств. цементного камня.
Пример 2. В 65 см воды добавляют
10 г УКП и тщательно перемешивают до полного. растворения. На полученном растворе затворяют 100 r алинитового цемента и после 3-минутного перемешивания определяют технологические свойства тампонажного раствора, а также готовят образцы для физико-механических испытаний.
Приготовление других составов осуществляется в той же последовательности и отличается лишь количественным содержанием компонентов.
Исследованные составы тампонажных растворов представлены в табл.1, а резуль.таты исследований — в табл.2, Как видно из табл.1 и 2 при содержании
УКП втампонажном растворе менее 3 мас.ч, сроки загустевания меняются незначитель- но в сравнении с алинитовым цементом без добавок. При увеличении содержания УКП свыше 10 мас.ч. сроки загустевания практи5 чески не меняются, а физико-механические свойства цементного камня ухудшаются, Исходя из изложенных соображений выбраны пределы содержания добавки в тампонажном растворе 3-10 мас.ч.
10 Сравнение свойств тампонажного раствора и цементного камня на его основе со свойствами известных тампонажных растворов показывает, что сроки его загустевания значительно ббльше, чем у известных.
15 Кроме того, тампонажный раствор способен к значительному расширению, степень которого в 1,5 — 2,0 раза больше, чем у известных.
Использование предлагаемого тампо20, нажного раствора для цементирования глубоких скважин позволяет повысить качество крепления и обеспечить надежную, долговременную изоляцию затрубного пространства, 25 Формула изобретения
Тампонажный раствор, включающий алинитовый цемент, воду и добавку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения времени загустевания растврра при одно30 временном повышении степени его расширения, он в качестве добавки содержит уксусно-кальциевый порошок — техническую кальциевую соль уксусной кислоты, получаемую при нейтрализации гашеной
35 известью летучих жирных кислот, образующихся при термическом разложении древесины, при следующем соотношении .компонентов, мас.ч.: алинитовый цемент .
100; уксусно-кальциевый порошок 3-10; во40 да — 50-65.
1739007.та.блица 2 темоео.атура. C
Прочност ° цемент мого камнл, яяа
Величина расвиремил, Ф
Растекаемость см
Spew еагустееаммл, ч"мин
Сроки скватмвамил, ч-мин!
)веление мйа
Вютность раствора, кг/мт
Состав ори магм))е
Мб начать ри сватим.
1 сут. 2 eye
2 сут
1 1680 25
) 4
3,7
1,2
2,5
6-05
4-45
9-50
6-00
10-25
6-30
2,3
2,8
3 1
4,2, 4,0
6,0
9-15
7-05
Il-3О
8-)5
)3-4О
9-50
5-05
6-20
О 3
0,1
0>)
01)
0>3
6,1
2 1640
8-.20
6-45
3 3480
1)-05
8-30
)э9
1 9
1,1 .3,0
4 1720
0,1
0,1
5 3450 2с
0;)
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
),4
1,5
4,0
1.3
)г,
1,-58
4,3
6 1850
7 &20. 21
8 . 1800 )9
0,1
0i) Составитель Л. Бестужева
Техред М.Моргентал Корректор 0. Кундрик
Редактор Н. Рогулич
Заказ 1985 Тираж Подписное .. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101
22
° 22
22
22
22
22
22"
3-)а
3-12
10-50
6-35
3 05
1-! 0
4-50
7-40
2-30
1-35
4-50
6-00
Ю
13-00
10-00
4-40
2-30
6-10 .
9-.40
4-00
2-00
3"50
2-30.
1-45
10-37
8-.35
l-4О
1-05
1-50 !
"35
1-45
0-40
2, 6 .. 81
4.5, 14,8
2 5 7э2Э 4 33,9
1,9 . 4,0
2,9 5 .2,5 5;1
2,0 7,0
ЗД . 11 е0
i,4 3,0
2,0 . 4,1
2,4 13,8
5,3 17,9
2,0 . 38i 3
9,0 " 20,1 .
2о 90
5,6 . 17,3
1,0
3,5.
4,1
6,1
О
1.9
2,5
О