Тампонажный раствор

Тампонажный раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 240178 (21) 2574750/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 050480, Бюллетень ¹13

Дата опубликования описания 080480 (72) Авторы изобретения

Л.Т. Дытюк, Р.Х. Самакаев, A M. Селиханович, A.Н. Олейников и В.С. Петров

Центральная научно-исследовательская лаборатория объединения . Оренбургнефть Министерства нефтяной промышленности СССР (71) Заявитель (5 4) ТАМПОНА ЖНЫЙ РАСТВОР аи,— си — ю $ сн2

Н0- Р-ОН

II.0

Изобретение относится к производству тампонажных растворов, в частности для цементирования скважин, и может быть использовано в нефтегазо5 вой промышленности, геологии и горном деле.

Известны тампонажные растворы, включающие цемент, воду и добавки, регулирующие водоотдачу и реологические свойства тампонажных растворов, например растекаемость. К этим добавкам относятся: конденсированная сульфитспиртовая барда (КССБ),.окзил, крахмал, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) . ги пан, нит ролиг ни н, п олиак риламид (IIAA) поливиниловый спирт, метас, ПФЛХ, полимеры МОПЦ и ПОЭ (1) .

Однако эти растворы недостаточно. эффективны, так как наряду с умень- 20 шенным значением водоотдачи обладают низкой растекаемостью.

Наиболее близким к изобретению по составу является тампонажный раствор для цементирования скважин, содержа- 25 щий цемент, воду и добавку ММЦ-ETP (модифицированную метилцеллюлозу) (2} .

Однако добавка ММЦ-БТР слабо раст.ворима в воде, всп нивает раствор, дорога и дефицитна. 30

Цель изобретения — понижение водоотдачи и повышение растекаемости.

Цель достигается тампонажным раствором на основе цемента и воды, в котором в качестве добавки-понизителя водоотдачи используют полиэлектролит с, аминометиленфосфоновой группировкой общего вида где n 5+12 при следующих соотношениях ингредиен тов, вес. Ъ:

Цемент 66,625-65,610

Амфотерный полиэлектролит с аминометилен- фосфоновой группировк ой 0,035-1,050

Вода Остальное .

Приготовление тампонажного раствора осуществляется следующим образом.

В расчетное количество воды вводят указаннсе количество водораство1

726307 римого полиэлектролита с аминометиленфосфоновой группировкой. Затем по известной технологии производят за-творение .цемента на приготовленном водном растворе. Параметры и свойст1,82

То же до 100

То же

Таблица 2 ельй с, см3 до 100 40/2 40

То же 40/3 00

4Q/5 10

19,3 1,82

66,560

66,510

66!460

66,360

0i10

I 8,8

18,3

То же

0,15

0,20

0,30

<18 О

Как видно из табл. 1 при незначительных добавках предлагаемого реаг ента снижается в одо отдача тампонаж-його раствора и увеличивается его растекаемость, т.е. улучшаются реоло- 5() гические свойства

Из табл. 2 видно, что при увеличении добавки ММЦ-БТР выше 0,2Ъ про исходит загустевание тампонажного раствора: растекаемость становится меньше 18 см, т,е.не выдерживаются требования ГОСТа 1581-63, начальная консистенция (по КЦ-4) выше 30 ед. при добавке ММЦ-БТР— О,ЗЪ и 8 ед. — при

0,23.В обоих случаях время загустева- !!0 ния 10 мин.Время загустевания при добавке 0,1% — 1 час. 23 мин. При увеличении концентрации ММц-БТР в тампонажном растворе ухудшаются его реологическ ие св ойств а . б5

70,000

66,625

66,590

66,520

66,450

66,3 О

66,100

65,960 .65,610 !

0,035

0,070

0,140

0,210

0,350

0,560

0,700

1,050 ва тампонажного раствора определяются по ГОСТУ 1581-63, . Результаты опытов по составу-прототипу и предлагаемому составу приведены в табл. 1 и 2.

Та блица 1

40/О 45 22

40/1 10 ) 25

40/1 16 25

40/1 24 >23

40/1 36" )25

40/2 38" >25

40/4 20" 25

40/5! 25" >25

40/11 47 25

Иэ приведенных примеров следует, что предлагаемый тампонажный раствор существенно превосходит прототип, снижая водоотдачу в 2 раза и увели- чивая растекаемость тампонажного раствора с 18,3 см до величины больше 25 см.

В качестве добавки используется амфотерный полиэлектролит. Его свойства следующие: содержание азота в поли эл ек тролит е 8, 8 Ъ, фосфора — 1 6, 8 %

ИК-спектр, ст : 945 (деформационные колебания P-OH), 1165 (валентные колебания P=O), 1650 (цвиттер-ион)

II

-1 ()1- CH -Р-50 !

2 !

ОН

Конечный продукт синтеза 50%-ный водный раствор полиэлектролита— темно-бордовая вязкая жидкость с

726307

Составитель Г . Сапронова

Редактор С. Титова Техред Н.Бабурка Корректор А, Гриценко

Тираж 626 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ 632/29 с

Филиал ППП Патент, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4 плотностью 1,32 r/см>; разбавленные растворы имеют желтый цвет. После очистки и высушивания в эксикаторе над пятиокисью фосфора получается желто-оранжевого цвета кристаллический продукт, гигроскопичный, хорошо растворимый в воде, обладающий слабокисльми свойствами, разлагается при +180 С. Данный полиэлектролит позволяет улучшить реологические свойства и снизить водоотдачу тампонажного раствора. Стоимость амфотерного полиэлектролита ниже стоимости

ММЦ-БТР и составляет 2500 руб. за 1 т.

Экономический эффект от применения составляет около 20 тыс. рублей в год.

Формула изобретения

Тампонажный раствор для цементирования скважин, содержащий в качестве основы тампонажный цемент, воду и добавку-понизитель водоотдачи, о т - 20 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения растекаемости, в качестве добавки-понизителя водоотдачи используют полиэлектролит с аминометиленфосфоновой группировкой при следующем соотношении ингредиентов, ес. В:

Цемент 66,625-65,61 0

Полиэлектролит с аминометиленф осф онов ой группировкой 0,035-1,050

Вода Остальное.

Источннки информации принятые во внимание при экспертизе

1. Мариампольский H.A. и др. Понизители водоотдачи тампонажных растворов для цементирования холодных скважин ° Сер.. Бурение . М., изд.

ВНИИОЭНГ, Р 2, 1972, 2. Лимановский В.M. и др. Модифицированная метилцеллюлоза — эффективный. понизитель водоотдачи тампонажных растворов. Сер. Бурение ., М., изд, ВНИИОЭНГ, Р 9, 1976 (прототип) .