Тампонажный раствор

Тампонажный раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П

Сеюз Советских

Социалистических

Республик

ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.01,79 (21) 2741557/22-03 (53)hh КЛ

Е 21 В 33/138 с присоединением заявки Й9 (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР во дмам изобретеиий и открытий (53) УДК 622. 245 °

3(088.8) Опубликовано 23 01,81, Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 23. Ol . 81

Т. М. Боднарук, Н. A. Николаенко, В. Д. Куртов, В. А. Степанюк, Я. Ю. Соболевский и В. В. Волошанский (72) Авторы изобретения

Центральная йаучно-исследовательская лаборатория

Производственного объединения Укрнефть (71) Заявитель (54) ТАИЛОНАЖНКЯ РАСТВОР

25

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин, а именно

-к тампонажных растворам на углеводородной основе.

Известен состав (1) тампонажиого раствора на углеводородной основе (ТРУО), включающий портландцемент для горячих скважин, дизельное топливо, воду, OII-4, СЙАД-l, при следую" щих соотношениях компонентов

Портландцемент для горячих скважин, r 100

Вода, см 25

Дизельное

Ъ

35 топливо, см

ОП-4, % от веса . цемента 0,5

СИАД-1, % от веса цемента 0,5 20

Иэ вест ны составы 2 обращенных . нефтеэмульсионных цементных раство ров (ОНЭЦР), которые представляют гобой эмульсию второго рода, в которой углеводородная жидкость (нефть, 25 дизтопливо или битумный раствор) яв" ляются внешней фазой, а частицы цементного порошка, смоченные водой, и эмульгированные капельки водывнутренней фазой. Содержание воды 36 в ОНЭЦР не более 18-22% от веса вя- . жущего материала. Состав компонентов

ОНЭЦР из расчета на 1 м цементного раствора следующий: а) Цемент для горячих скважин кг 1 120

Дизельное топливо, л

Вода, л

Сульфонол, л

Количество воды, удаленное из эмульсии, л 380 б) Цемент для горячих скважин, кг 1040

Дизельное топливо, л 410

Вода, л 555

Едкий натр, кг 7

Сульфонол, л 25

Количество воды, удаленное из эмульсии, л 320

Недостатками известных устройств являются относительно высокая плотность (1,75 гс/см ) и низкие значения сил адгезии цементного камня трех798276 суточного возраста с обсадными трубами °

Цель изобретения — повышение адгезионных свойств цементного камня.

Поставленная цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит кубовые остатки синтетических жирных кислот и бихроматы щелочных металлов, а в качестве вяжущего — облегченный рортландцемент для горячих скважин

ОЦГ-2, при следующем соотношении ингредиентов, вес. ч.:

Облегченный портландцемент для горячих скважин 100

Дизельное топливо 32-46

Гидраты окислов щелочных металлов

Бихроматы щелочных металлов 1,5-2,0

Кубовые остатки синтетических

0,6-0,8 жирных кислот 0,250,40

Сульфонол 0,75-1,35

Вода 62-72

Кубовые остатки синтетических жирных кислот являются отходом производства этих кислот в процессе получения при окислении парафиновых углеводородов молекулярным кислородом. При этом количество кубового остатка составляет в среднем

6,8 - 22,6% от израсходованного парафина.

Кубовый остаток синтетических жирных кислот, используемый нами, является отходом производства СЖК Йадворянского нефтеперерабатывающего завода.

Качество кубовых остатков, производства синтетических жирных кислот, названных термообработанные синтетические жирные кислоты С ои выше регулируется требованиями ТУ 3810754 - 74. Эти требования предусматривают содержание синтетических жирных кислот в кубовом остатке не менее 77% °

В кубовых остатках СЖК, неизбежно образующихся в производстве синтетических жирных кислот, в достаточно большом количестве (20-30% от общего количества кислот), содержатся высокомолекулярные кислоты С@ — С и выше.

Более детальными исследованиями качественного состава кубового остатка СЖК выявлено, что примерно половина его не растворяется в метиловом или этиловом спиртах при 60 С

0 и состоит из полимерных кислот со средним числом атомов углерода в молекуле, равным 36.

Кроме того, в нем содержится до

10% смолистых неомыляемых веществ, нерастворимых в спирто-бензольной смеси или петролейном эфире. Количество их изменяется в зависимости от режима окисления парафина и дистилляции сырых жирных кислот.

Состав готовился в следующей последовательности.

В расчетное количество воды (например, 62 вес. ч», вводят гидроокись щелочных металлов (например NaOH

0,35 вес. ч.), и регулятор сроков схватывания и величины фильтрации бихроматы катионов первой группы (например gg>Gr<+,- 1,6 вес. ч.),, и перемешивают в лабораторной мешалке в течение 10-15 мин.

В расчетное количество углеводородной жидкости (например, дизтопливо 44 вес, ч.) добавляют расчетное количество ПАВ (например сульфонол, 1,3 вес. ч.} и эмульгатора (например, кубовые остатки синтетических жирных кислот, 0,35 вес. ч ° ) и перемешивают 15-20 мин. Далее смешивают водную или углеводородные составляющие, перемешивая их на лабораторной мешалке 20-25 мин и получают достаточно устойчивую эмульсию.

Приготовление состава в лаборатор-. ных условиях выполняется в следующей последовательности.

В расчетное количество (62 мл) волы добавляем 1,3 г сульфонола

0,75 г каустической соды (NaOH) и

1,6 r хромпика (Na Cr<О>) все перемешиваем на лабораторной мешалке в течение 10 — 15 мин до полного растворения введенных компонентов.

В расчетное количество (44 г) дизельного топлива вводим 0,35 г кубовых остатков синтетических жирных кис. лот (КОСЖК) и все перемешивают в течение 8 — 20 мин на лабораторной мешалке.

Далее смешивают водную и углеводородную составляющие, перемешивая их на лабораторной мешалке 20 — 25 мин и получают достаточно устойчивую эмульсию с электростабильностью 20 - 60 В.

К полученной эмульсии добавляем

100 г цемента ОЦГ-2. После переме цивания в течение 3 мин получаем тампонажный раствор с растекаемостью по конусу АЗНИИ, р= 19 см и плотностью / = 1,36 гс/см

На основании лабораторных исследований состава установлено, что состав ОТРУО характеризуется низкой плотностью (1,36 — 1,38 гс/см ) и

Ъ камень, из тампонажного раствора на углеводородной основе (ОТРУО), ха-, рактеризуется более высокими значениями сил сцепления.

Электростабильность получаемой эмульсии составляет 25 — 60 В. Затворение цемента проводится обычным способом, который заключается в смешивании цемента с вышеуказанной ранее приготовленной эмульсией в соотношении 100 : 110 : 120.

798276

Гидраты окислов щелочных металлов

Бихроматы щелочных металлов

0,6-0,8

1,5

2,0

Кубовые остатки синтетических жирных кислот

0,25

-0,40

0,75

-1,35

62 — 72

Сульфонол

Вода

32"46, Составитель Г. Сапронова

Редактор Г. Волкова, ТехредМ,Табакович Корректор H. Григорук

Заказ 9973/36 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для приготовления состава не требуется, дополнительного оборудования по сравнению с существующим способом.

Применение предлагаемого состава может без затруднения осуществляться силами буровых предприятий. Формула изобретения

Тампонажный раствор, содержащий минеральное вяжущее, дизельное топливо, сульфонол, гидраты окислов щелочных металлов и воду,о т л и ч а- о ю шийся тем,что,с целью повышения адгезионных свойств цементного камня, раствор дополнительно содержит кубовые остатки синтетических жирных кислот и бихроматы щелочных металлов, а в качестве вяжущего — облегченный портландцемент для горячих скважин

ОЦГ-2, при следующем соотношении ингредиентов вес. ч.:

Облегченный портланд- 20 цемент для горячих скважин 100

Дизельное топливо

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Мухин Л. К. и др. Тампонажный раствор на углеродной основе. Тези сы докладов, Киев, "Наукова думка, 1977, с, 20.

2. Огомехин Э. A. Тампонажные растворы на углеводородной основе и перспектива их применения для цементирования скважин — НТО. Бурение газовых и газоконденсатных скважин, М., 1978, с. 42.