Тампонажный материал

Тампонажный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: материал содержит в мае. % фурфуролацетоновый мономер (Ф AM) на основе монофурфурилиденацетона и дифурфурилиденацетона 70,0-96,0, олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилан или олигоэтоксиметилгидридсилметилеисилоксисилан или олигоорганоэтоксихлорсилоксан (ООС) 1,0-10.0 и кислотный или щелочной отвердитель (хлорное железо или бензолсульфокислоту или гекса метилен диамин или полиэтияенполиамин) 3,0-20,0. Перемешивают ФАМ с ООС 1-2 мин. Добавляют отвердитель и перемешивают 3-5 мин К. Характеристика материала: повышается качество изоляции за счет улучшения прочностных, упруго деформационных , антикоррозионных и адгезионных свойств тзмпонажного камня. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК

gsi)s Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4930700/03 (22) 23.04.91 (46) 15.06.93. Бюл. ¹ 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Ю,Р,Леонов, В,А.Мосин, К,M.Потапов, M.Å,Ламосов и В.H.Ðèæîâ (56) Авторское свидетельство СССР № 1153044, кл. Е 21 В ЗЗ/138. 1985.

Методы селективной изоляции водопритоков в нефтяных скважинах и перспективы их применения на месторождениях Западной

Сибири. О.H. Серия "Нефтепромысловое дело. Вып. 1(130), M„ 1987, с, 13 — 24. (54) ТАМПО:.1АЖИЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Сушность изобретенля: материал содержит в мас. $ фурфуролацетоновый моноИзобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для крепления и ремонта нефтяных и: газовых скважин, расположенных в условиях воздействия минерализованных пластовых вод и с проявлением сероводорода.

Цель изобретения — повышение качества изоляции скважин за счет обеспечения высоких прочностных, упругодеформационных, антикоррозионных и адгезионных свойств тампонажного камня к щелочным и кислотным поверхностям.

Поставленная цель достигается тем, что полимерный тампонажный материал, включающий кремнийорганическое соединение на основе силана или олигосилоксана дополнительно содержит фурфуролацетоно„„5IJ„„1821550 А1 мер (ФАМ) на основе монофурфурилиденацетона и дифурфурилиденацетона 70.0-96,0, олигоокслметилгидридсилметиленсилоксисилан или олигоэтоксиметилгидридсилметиленсилоксисилан или олигоорганоэтоксихлорсилоксан (00C) 1,0 — 10,0 и кислотный или щелочной отвердитель(хлорное железо или бензолсульфокислоту или гексаметилендиамин или полиэтиленполиамин) 3,0 — 20,0, Перемешивают ФАМ с ООС

1-2 мин, Добавляют отвердитель и переме-шивают 3 — 5 мин K. Характеристика материала; повышается качество изоляции эа счет улучшения прочнос ных, упругодеформационных, антикоррозионных и адгезионных свойств тампонажного камня. 1 з.п, ф-лы, 2 табл, вый мономер ФА {ФАМ) при соотношении компонентов, мас.,4: фурфуролацетоновый мономер на основе монофурфурилиденацетона и дифурфурилиденацетона 70,0 — 96.0 олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилан или олигоэтоксиметилгидридсилметиленсилоксисилан или олигоорганоэтоксихло рсилоксан 1,0 — 10,0 кислотный или щелочной отвердитель 3,0 — 20,0

Кремнийорганические соединения олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисил ан, олигоэтоксиметилгидридсилме;иленси1821550 локсисилан и олигоорганозтоксихлорсилоксан выпускаются по ТУ 6-02-1294-84 и ТУ

6-02-4-58-85, 8 качестве отвердителя применяются хлорное железо или бензолсульфокислота или гексаметилендиамин или полиэтилен пол иа мин.

Фурфуролацетоновый мономер ФА (ФАМ) выпускается по ТУ 59-02.039.07-79 и . состоит в основном из монофурфурилиденацетона (1) и дифурфурилиденацетона (2)

О (= ) ц

"CH--СН-С-,СН

Q ".. 15 сн=сн-с-сн=сн Д и

О . О

Введение в полимерный тампонажный материал фурфуролацетонового мономера 20

ФА (ФАМ) и кремнийорганического соединения в указанном диапазоне позволяет расширить область применения полимерного тампонажного материала .путем его кислотного или основного отвердителя; 25 обеспечить .высококачествейнйй адгезионный контакт в зонах стенка скважины — тампонажный материал и тампонажный материал — обсадная колонна; достигнуть высокие технико-эксйлуатационнье показа- 30 тели и практически универсальную коррози. онную стойкость материала благодаря полифункциональности фурфуролацетонового мономера Ii связывания олигоорганосиланаии реакционной . воды, 35 образующейся при поликонденсации мономера ФА (ФАМ); улучшить физико-механические и упругодеформационные свойстватампонажного камня за счет пластифициру. ющего воздействия алигоорганосиланов на 40 фурфуролацетоновый полимер путем участия кремнеорганического геля в построении структуры трехмерносшитого фурфуролацетонового полимера; блокировать отрицательное воздействие пластовой воды на процесс. отверждения мономера

ФА (ФАМ), связывая ее олигоорганосиланами в порах пласта при их гидротической поликонденсации.

8 качестве отвердителей полимерного 50 тампонажного материала при кислотном отверждении могут быть использованы бензольсульфокислота, толуолсульфокислота, .

Н2$0а, хлориды ряда металлов и др.. а при основном отвержденйи полизтйленполиа- 55 мин, гексаметилендиамин и т.д.

Для расширения областей применения полимерного тампонажного материала с целью понижения или повышения его плотности используют наполнители. 8 качестве наполнителей могут быть применены перлит. керамзит, кероген, графит, кварцевый песок, барит, магнетит и др, Конкретные составы полимерного тампонажного материала представлены.в табл, 1. Данные исследований физико-механических свойств полимерного тампонажного материала для крепления и ремонта скважин, раствора и камня во всех его граничных значениях" (по содержанию компонентов в мас.%) приведены в табл. 2.

Пример 1. В емкость загружают 70 r фурфуролацетонового мономера, 10 r кремнийорганического соединения, перемешивают 1-2 мин и добавляют 20 r хлорного железа. Раствор перемешивают 3-5 мин.

Полученный тампонажный раствор имеет плотность 1,13 г/см, растекаемость 15 см, з время начала загустения 150 мин. Камень на основе полимерного тампонажного раство.ра характеризуется прочностью при сжатии

15,2 МПа, прочностью при изгибе 11,5 МПа, модулем упругости 27,5 х 10 МПа, коэффициентом коррозионной стойкости 0,96; адгезией 3,0 МПа.

Пример 2. В емкость загружают 80 г .. фурфуролацетонового мономера, 1 г кремнийорганического соединения; перемешивают 1-2 мин и добавляют 19 r гексаметилендиамина. Раствор перемешивают 3-5 мин. Полученный тампонажный раствор имеет плотность 1,127 г/см, растекаемость 15 см,. время начала загустения

160 мин. Камень на основе полимерного тампонажного материала характеризуется прочностью при сжатии 12,5 МПа, прочностью при изгибе 10,0 МПа; модулем упруго-. сти 24,5 х .10 МПа, коэффициентом коррозионной стойкости 0,93; адгезией 3,2 МПа, . П р и и е р 3. В емкость загружают 90 г фурфуролацетонового мономера, 5 r кремнийорган 1ческого соединения; перемешивают 1-2 мин и добавляют 5 г хлорного железа, Раствор перемешивают 3-5 мин..

Полученный тампонажный раствор имеет плотность 1,13 г/см, растекаемость 15 см, время начала загустения 180 мин. Камень на основе полимерного тампонажного раствора характеризуется. прочностью при сжатии

17,5 МПа, прочностью прй изгибе 14,0 МПа, модулем упругости 32,5 х 10 МПа, коэффициентом коррозионной стойкости 0,96 и адгезией 3,6 Mila.

Технология приготовления полимерного тампонажного материала для крепления, ремонта скважин не отличается от приготовления традиционных тампонажный матери- алов, Компоненты полимерного тампонажного материала доставляются на буровую установку, где производится их таблица 1

Составы полимерного тампонажного Мат@риала е ние компон е в

Компоненты

Диапазон изобретения

За редельныд

Фурфурацетоновый мономер

Олигооксиметилгидридсимети97.0 98.0 бб,о

8o.о

8О.О 8О.О

90,0

98.О уо,о о.б

1ZAI

1,О

1О,О ленсилоксисилан

Олигозтоксиметилгидридсилметиленсилокоисилан

Олигоорганоэтоксихлорсилоксан, 1ОО

1,О го,о

Хлорное железо

Бензолсульфокислота

Гексаметилендиамин г.о

- 1б.е з,о.1.5

19,0

1О.О

Полиэтиленполиамин

Карбомидная смола

Фенолорезерциноформальдегид зо;о

1О.О ная.смола

Наполнитель

5 . 1821550 . 6 смешение по общепринятой технологии без тампонажного камин, он дополнительно содополнительных операций, держит фурфуролацетоновый мономер нэ

Как видно.из табл. 2, при введении в основе монофурфурилиденацетоиа и дитампонажный материал фурфуролацетоно . фурфурилиденацетона, а в качестве крем-, вого мономера, кремнийорганического сое- 5 нийорганического соединения на основе диненйя и отвердителя в количествах за силана илиолигосилоксанаолигоо«симетилпределами диапазона изобретения ухудша- . гидридсилметиленсилоксисилан или олигоет прочностные, упругодеформационныв, зтгоксиметилгйдридсилметиленсилоксисилантикоррозионные и адгезионные свойства ан или олигоорганоэтоксихлорсилоксан при тампонажного камня. 10 следующем соотношении компонентов.

Таким образом, применение тампонаж- мас.$. . ного материала для крепления скважин и фурфуролацетоновыймономер проведения s них ремонтно-изоляционных, : на основе работ без дополнительных технологических менофурфурилиденацетона затрат позволит повысить долговечность 15 и дифурфурилиденацетона 70-96 конструкции скважин; находящихся в пла- Олигооксиметилг1дридсилстовых условиях с повышенной агрессивно- . метиленсилоксисилан или стью пластовых флюидов. " .. олигоэтоксиметилгидридсилметиленсилоксисилан

Формула изобретения 20 или олигоорганозтоксихлор1. Тампонажный материал, включаю- . силоксан,1 1-10 щий кремнийЗрганическое соединение на . кислотный или щелочной основе силана или олигосилоксана и кислот- отвердитель . - 3-20 ный или щелочной отвердитель, о т.л и ч а e- .. 2, Материал по п;1, о т л и ч а ю щ и йшийся тем, что, с целью повышения каче- 25 с я: тем, что в качестве кислотного или щества изоляции за счет улучшения прочно- лочного отвердителя он содержит хлорное стных. упругодеформационных, железо или бензолсульфокислоту или гексаантикоррозионных и адгезионных свойств метилендиамин или полизтиленполиамин.

1821550

faблнца2 физико-механические и химические свойства полимерного танлонакного иатериала s сравнении с псототипои (R.Ñ. 1500762) Свойства камня через

24 часа

О реня начала загустения, мин

Ренин твердения, ОС/1т)а

Свойства раствора

КОЭЕОициент стойности е

ll О (через 270 суток) Лромицae— мэсть, нl0 иит

Сос-

Алгеэня, К11а тав

Д,м .кг/из

6 т т(7т

101а 1т1а отме, ffffa

Диапазон изобретения

150 80/0,1 15,2 11,5

8o/O,l

160 BOIO,I 12,5 10,О

195 80/О, 1 12,0 9,3

180 80/o,l 17,5 М,О

ОО 80/0,1 17 О 13,6

Запредельный диапазон

210 80/0,1 8,5 6,8

295, 80/О,1 9,9 7,5

200 80/O,f 9,,2 6 9

Прототип (А.С. 1500762)

25 ГОГО,I 10,0 8,7

О 06

27,5

29,0

24,5

20,0

32,5

31,7

f 130

1127

1128

1128

1 0,15

2 0,15

3 0,15

0,16

5 0,15

6 015 неп роми- 3, О

0,96 цаеи 3,1 (апробова- 3,2

0,93

О, г

0,96

0 ° 96 но до 3,3

150 ати) 3,6

II

3,5

0,83

0,84

O,Е0

1,8

18,0

17,5

15,0

7 0, 15

8 0,16

9 0,16

1129

1130

1,6

1,6

1120

0,86 т н

18,5

1,8

10 0,19

П р и м е ч а н и е. f. Значения показателей качества со знаком (я) определены заявителем

2, Образцы тампонаиного камня из полниерного таичонаяного материалв испытывались в сероводородсодернаяей воде (концентрация 11,0 - 3,7 r/л) при температуре 2022 С) Составитель Ю. Леонов

Тех ред M. Mîðãåíòçë Корректор M. Керецман

Редактор

Заказ 2253 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