Тампонажный раствор
Иллюстрации
Реферат
СПИ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Соцмалнстимеских
Республик " 628289
К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено07.07. 77 (21) 2605253/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.10.78.Бюллетень № 38 (45) Дата опубликования описания 28.08.78
Я (51) М. Кл.
Е 21 В ЗЗ/138
Государственнна комитет
Соаета Инниотроа СССР оо делам изобретений и открытий (53) УЙК 622,245,,43 (088. 8) (72) Авторы изобретения
Г. P. Вагнер, В. П детков, H. Н. Круглицкий, Ф. Q. Овчаренко, Е. И. Г1рийма и Ю. И. Тарасевич
Институт коллоидной химии и химии воды
AH Украинской CCP (71) Заявитель (54) ТАМПОНАЖНЫЙ PACTQ0P
Изобретение относится к тампопажным растворам для цементировання скважин, в частности, в условиях высокопроницаемых пластов с низким давлением и температуо рой не свыше 8О С, и может быть исполь зовано в нефтегазовой промышленности и горном делб, Известны тампонажные растворы пониженной плотности, включающие до 50% облегчающих добавок. типа трепела, перлита, пеМзы и т.д. 1
Недостатки известных растворов — ниа,кая прочность и высокая контракция, спасобствующие газоводопроявлениям.
Наиболее близким к изобуетению являетса тампонажный раствор (2j, содержащий, вес.%: 40,2 цемента, 9,О глины и
50,8 воды. Однако применение этого раст вора для цементирования скважин приводит к обезвоживанию глинистой корки, формиро- 2О ванию флюидопроводящих каналов в структуре камня н в зоне его контакта с вме щаиицей сРедой, обуславлнвакыцих возникно»вение газоводопроявлений через затрубное пространство или цементный экран. 25
Основной физико-химической причиной возникновения.-осложнений является высокая контракция известного тампонажного раствора, которая развивается особенно сильно в период его схватывания и ранив го твердения.
Бель изобретения - снижение величины контракции тампонажного раствора на ран» них стадигх твердения.
Это достигается тем, что в состав предлагаемого тампонажного раствора, содержаmего цемент,. глину и воду, дополнительно введен гидрофобизированный клиноптилолит при следующем соотношении компонентов, sec, %:
Бемент 40,2 - 40,9
Йтина 1„0- 2,6
Гидрофобизированный клиноптилоли т 8,0 - 12,1
Вода 44,4 - 50,8
Дпя приготовления тампонажного состава используют цемент Стерлитамакского завода, глииопорошок Константиновского завода и гидрофобизированный клиноптилолит, просеянный через сито ОО8 (остаток
Таблица 1
9,0
50,8
13,0
37 0
50,0
40,9
40,9
1,0
1,0
46,1
12i1
401 2
8,0
49,2
8,0
40,2
2,6
49,2
8,0
50,8 на сите 10-25%). В дрофобиаированный клиноптилцпит получают иа природного кли ноптилолита Сокирницкого месторождении
Украинского Закарпатьа и полиэтилгидросилоксана ГКЖ94. Идрофобиаацню осу3 ществляют при помоле минерала извес дым способом Сначала смешивают небольшое количество минерала с гндрофобизатором в соотношении 10G: 1, а затем эту смесь через доаирующее устройство подают к основной массе размалываемого природного клиноптилолита. Й дрофобнзатс р образовывает иа поверхности частиц мине» рала хемосорбционное покрытие, и его количест ю в гидрофобизированном клинопти лолите составляет около О,ОО1 7 по ow ношению к весу природного минерала.
В лабораторных условиях гидрофобиза цию и ПОмол клиноптнлолита проводят в шаровой мельнице марки 40 МД-A. За один цикл помола получают 1 кг гидро фобизированного клиноптилолита. И мель ницу загружают 999 г природного клнноптилолита и 1 г предварительно заготовленной смеси из 1ОО ч. природного клино ,И
IITHIIoIIIITe и 1 ч. IIOIIHeтилгидросилоксана.
Тампонажный раствор готовят в лабораторной мешалке при перемешивании в те чение 3 мин со скоростью 2GGG об/мин.
Составы тампонажных растворов пред» ставлены в табч. l.
Реологические свойства приведенных в -. 33 табл. 1 тампонажных растворов представлены в табл. 2.
8 табла 3 дана K0H TpBKINg и прочность на изгиб цементного камня нз тампонажных растворов, приведенных в табл. 1.
Иа табл. 2 и Э видно, что предлагаемый тампонажный раствор имеет по срав
;нению с известным составом вдвое меньшую величину контракции в период схватывания и раннего твердениа и, кроме того отличается улучшенными реологическими и прочностными характеристйками при полном соответствии остальных свойств расх вора требованиям к облегченным тампонажным растворам (ТУ-21 1-1 67). Понижение контракции в период схватывания и раннего твердениа обусловлено системой порового пространства кристаллов клико птилолита и особенностями формирования пространственных структур в этой твердеющей депрессии. Поровое пространство кристаллов клиноптилолита состоит из соеди» пенных между собой ультрамикроскопических отверстий, способных поглощать и отдавать воду при развитии вакуума внуп» ри системы (процесс контракцни при твер денни цемента) без какого- тибо измене ниа объема и смыкания структуры, что ow сутствует у других известных силикатных добавок или глин.
Хемосорбционное гидрофобное покрытие участков поверхности кристаллов клиноптилолита предотвращает s определенной сте пени уплотненную перестройку гидратной пространственной структуры тампонажного раствора путем создания на контактирую-; щих поверхностях клиноптилолита положительного заряда, одноименного с зарядом цементных новообразований.
Таблица 2
1,52
2,40
3,15
3,45
4,00
3,30
4,05
4,20
Таблица 3
2,49
0,90 е26
0,72
0,42
О,ео
2,00
1,50
0359
0,71
37
40,2 40 9 >
1,0- 2,6
СосТВВН тель В Яакшутов
Редактор Е. Яковчнк Техред Л. Алферова Корректор Л. Небола
Заказ 5766/29 Тираж 734 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий .
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент,. r. Ужгород, ул. Проектная, 4
1,65
1,52
1,51
1,58
1,52
Формула изобp елен на 4О
Тампонажный раствор пониженной плот ности на основе цемента, содержащий глину и воду, отличающийся тем, что, с целью снижения величины контракции тампонажного раствора на ранних стаднях твердения, в его состав дополнители но введен гидрофобизированный клиноптнлолит при следующем соотношении компонентов, вес. % . цемент .?Мина
Гндрофобизнроианный клина п тилоли r 8,0 - 12,1
Вода 44,4 — 50,8.
Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:
1. Луценко Н. A-, -Образцов О. И. Тампонажные растворы пониженной плотности.
М., Недра", 1972.
2. Рояк C. М., Рояк Г. С. Специальные цементы. - Ыемен, 1974, М 9, с. 31-