Тампонажный состав

Тампонажный состав

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 090479 (21) 2748974/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 2305.81. Бюллетень N9 19

Дата опубликования описания 230581

rn>832059 р1) м. кл.

E 21 В 33/138

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622. 245. .3(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. М. Макеев, Е. П. Ильясов, A. С. Утробин, В.И. Капралов, В.A,OïàëeB, Н.Н.Касаткина и И.В.Кошкин (54 ) ТАМПОНИ(НЫЙ СОСТАВ

Изобретение относится к производ- ству тампонажных составов и предназначается для изоляции зон интенсивных поглощений при бурении скважин в солевых переслаивающихся с солями пород при наличии в них перетоков пластовых вод

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтегазовой промышленности, геологии и горном деле.

Известен тампонажный для цементировании обсадных колонн скважин в со лях, содержащий кислый шрак, магнезиальный цемент, хлорид кальция и воду (1). !

Однако указанный тампонажный раствор, специально предназначаемой только для цементирования обсадных колонн скважин, после затворения имеет высокую растекаемость 180-190 мк, а образование цементного камня происходит только через 10-12 ч. Кроме того, образующийся цементный камень через 2 месяца трескается и размы- 25 вается пластовыми водами. Поэтому известный тампонажный раствор, не обладая эакупоривакщими свойствами после затворения в течение длительного времени, никак не может быть Зу использован для изоляции зон поглощений при,бурении скважин.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является тампонажный состав 2 для изоляции зон поглощений при бурении скважин, содержащий цемент, полиакри- . ламид (IIAA), хлорид кальция и воду при следующем соотношении ингредиентов, вес.ч:

Цемент 100

ПАА,0,1

Хлорид кальция 5

Вода 45

Однако у известного состава в условиях солевых и переслаивающихся с солями пород полностью отсутствует сцепление с этими породами, и, кроме того, известный состав имзет низкие закупоривающиеся свойства: малую первоначальную густоту 2-4 ми в низкую пластическую прочность 7 гс/см и большие сроки схватывания от 3 ч

25 мин до 4 ч 55 мин. Поэтому известный состав не позволяет производить тампонажные работы в солевых и переслаивающихся с солями породах и особенно при наличии нескольких перетоусав пластовых вод.

8 32059

40

Цель изобретения — повышение эакупо,ривающих свойств состава и получение такого в условиях солевых и переслаивающихся с солями пород при наличии в них перетоков плаатовых вод при одновременном сохранении его водостой кости и высокой прочности.

Поставленная цель достигается тем, что состав дополнительно содержит магнезит каустический, -причем компоненты находятся "в следующем соотношении, вес.ч:

Цемент 100 магнезит каустический 5-10

Хлорид кальция 4-5

Поли акр ил амид . 0,05-0,2

Вода 46,6-56,5

Пример. Для получения предлагаемого тампонажного состава берут портландцемент тампонажный, магнезит каустический (светлосерый порошок), ГОСТ 1216-41,.полиакриламид (IIAA), представляющий собой желеобразное вещество желтого цвета, хлорид кальция, воду водопроводную общей жесткостью 5 мг-экв/д.

Сначала готовят ЗЪ-ный раствор

ПАА, для чего 0,05-0,2 г 100%-ного

ПАЛ растворяют при комнатной температуре в 1,,6-6,5 мл воды (в части от ее общего количества) и содержимое перемешивают. В оставшемся объеме воды (в 45-50 мл в другой емкости растворяют 4-5 г хлорида кальция. Затем 100 r цемента затворяют на водном растворе хлорида кальция и в эту суспенэию добавляют 5-10 r магнезита.

Содержимое перемешивают 2-3 мин со скоростью 60-100 об/мин .до равномерного распределения магнезита в суспенэии. К полученной суспенэии добавляют ранее приготовленный 3%-ный раствор IIAA и при перемешивании в течение 20-30 с после добавления раствора полиакриламида получают предлагаемый тампонажный .состав, представляющий собой тестообразную массу.

В каждом опыте определяют эакупоривающие свойства образовавшегося тампонажного состава.

Свойства предлагаемого тампонажного состава сравнивают со свойствами известного тампонажного .состава, содержащего .цемент, полиакриламид, хлорид кальция и воду.

Данные о свойствах предлагаемого и известиого тампонажного составов приведены в табл.1 и 2.

jlàííûå приведенные в табл.2 показывают, что предлагаемый тампонажный состав образует камень, который не теряет своих прочностных свойств в воде даже через 7 сут. 32lK например, прочност ь предлагаемого тампонажного камня уже через

1 сут. имеет значение 36,2-52 кг/см что позволяет .разбуривать тампонажный стакан ранее суток твердения

Кроме того, тампонажный камень, сформированный из предлагаемого тампонажного состава, является водостойким материалом, что доказывается данными, приведенными в таблице, а именно: прочность камня, который хранился в воде, через 4 сут. достигает величины 110-225 кгс/с, а че2

1 рез 7 сут. — 137-279 кгс/см.

Результаты исследований также показывают, что кроме новых полученных положительных качеств прочностные и водостойкие свойства тампонажного камня, полученного иэ предлагаемого состава, близки к свойствам камня, полученного их известного.

Совместное присутствие в предлагаемом состава магнезита и хлорида кальция не приводит к образованию цемента Сореля в разрушительных количествах и его образованию пре25 пятствует в известной мере наличие полимера — иолиакриламида, а именно хлорид кальция расходуется на коагуляцию полимера и поэтому не вступает во взаимодействие с магнезитом.

ЗО

В дальнейшем гидратация портландцемента, каустического магнезита и набор прочностной характеристики

r состава происходит при остаточных количествах катионов кальция.

Технико-экономические преимушества предлагаемого тампонажного состава по сравнению с известным состоят в том, что предлагаемый состав обладает свойством сцепления с солями, в то время как известный состав вообще не имеет такого своиства, у предлагаемого тампонажного состава по сравнению с известным составом первоначальная густота выше в 12-20 раз, пластическая прочность выше в

4-10 раз, короче сроки схватывания: начало схватывания короче в 3-7 раз, а конец схватывания — в 1,3-2,5 раза.

Благодаря тому, что педлагаемый состав одновременно обладает и высокими структурно-механическими свойствами, и силой сцепления с солями, создается воэможность производить качественную изоляцию зон поглощений за одну обработку в условиях солевых и переслаивакщихся с солями яород даже при наличии в них перетоков пластовых вод. При использовании же известного состава в таких случаях вестного состава в таких условиях качественной изоляции достичь практически невозможно, так как состав раз".ячвается.

<< !

I

1

1

« ! т !

П и1

С 1 о 4 ох!

Э ц и

П! g

Сесп о

Оo х

<«7 <съ с с

»-с сч

I

1

I ! с

О1

О а аА с

О О

1 с

o i x

lX

1ЦО, о

1 "o

l Х ! х !

I X

1Щ

909!

Ч аА Е 1

o i сп

Э 4 а

Э ф»

П! Э

Эке н на о ее н -< о . ло х а1:а

О сч сч

1

I

П1ЭЖ

1 М с!! х сп

1

1

1

1 аА 1

»П» 1

Ц о

1 ! о

1 1-< ! о

1Х

IK

1 (б ! х ! о

11

IX

I9

1Н

1 ! П!

I 1ai

1Н

1О ! «с ! о ! П! ! о, I

Е ill

@ (б н

iX

ii о

1Х а

1 »

1н

1 !П !

N а ! 1-1

iu

I.

I

1 !

1

1 1 с

1 1 1

g 1 1 1

Х1 Х1 Е1

П! 1 Х 1 Х

П!!И!О!

2 I н

П3 I I

Я 1 1-4 х о

М 1 и I о п11 П! 1

u l Z l

1. » "С аА с с

aA rl %-с ю

O О О О Ю аА сч ю О ср»-4 LA

1 I 1 I I 1

С"1 С» \ СЧ С») aA»П»

О а O aA с с! О П сЧ

1 I I 1

О Ч сЧ < о «г с

° П< . С») (М СЧ аА

aA aA »I aA Ю с с ° с с

Ю О О О О ю <О a«l ю аА с с с С с

»С» Ч \с< a«l \О

М Л П сс1 аА!

П!

Ц

П!

Ц Ц

3 к

aA aA

Ю О с с

О О аА

О сЧ с

О О сч»-! с с а Ю

Э х ! н

П!

;!» a

1

1

1,1

1 . I

1 .1

1 < и

Э сп

I с

Р3

П3 н о

1 "V

I

1 !

1 1

1 1 <П

О ц с сП

1 )«а!и Й1

1. Yl ч4< Ф aA «A aA аА Л а О

\ Ч Ч

О О О О О О.

О О О О О О ч п.с ч

1

1

I

I

1

I !

l

I

1 (1

1

1

1

1

832059

Таблица 2

Состав, вес.ч

Цемент Магне- Хлоэит рид к альция

Поли акрила- Вода мид

100

0,05

0,05

0,15

0 15

О, 15

51,6

51,6

46,6

40,2

36,2

48,0

52,0 ,38, 0

137

108

154

154

100

137

100

200

100

46,6

149

160

100

54,85

54,85

225

279

100

0 15

0,1

46,0

180

137

100

230

Магнезит каустический

Хлорид кальция

Полиакриламид

Вода

Формула изобретения

5-10

4-5

0,05-0,2

46,6-56,5

Составитель Г.Сапронова

Техред М. Рейвес Корректор М. Шароши

Редактор А.Шандор

Заказ 3026/20 Тираж 627

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113025, Москва, Ж-35, Раущская наб., д.4/5

Подписное

ФилИал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Тампонажный состав для изоляции эон поглощений при бурении скважин, содержащий цемент, хлорид кальция, полиакридамид и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения закупоривающих свойств состава в условиях солевых и переслаивающихся с солями пород при наличии в них перетоков пластовых вод при одновременном сохранении его водостойкости и высокой прочности, состав дополнительно содержит магнезит каустический, причем компонеты находятся в следующем соотношении, вес.ч:

Цемент 100

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 601392, кл. E 21 В 33/138, 1973.

2. Эффективность применения там-понажных паст для ликвидации зон поглощений. Серия Бурение, М., ВНИИОЭНГ, 1974, с.43, табл;10, (прототип).