Тампонажный раствор

Тампонажный раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социвпистических

Республик (i i>874981 (6l ) Дополнительное к авт. с вид-ву. (51)М. Кл.

E 21 В 33/138 (22) Заявлено 11.02.80 (2! ) 2883037/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гаеударстеепае каннтет

CCCP

«е делает «зебретеннй н вткрыт«й

Опубликовано 23.10.81 Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 25.10.81 (53 ) Уд К 622. 245, 42 (088.8) г

3. B. Чекалюк, H. А. Николаенко, Т. М. Бо26фрук и Я Ю Соболевский

Г

Центральная научно-исследовательская лаборатория

Производственного объединения "Укрнефть Ь инистерства, нефтяной промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

Изобретение относится к области кре= пления нефтяных и газовых скважин, в частности к составам (рецептурам) тампонажных pecTBopoBå

Известны тампонажные растворы с повышенными прочностными характеристи«ами, наполнителями в которых при высоких температурах широко используются кварцевый песок„кремнезем, опока и другие 1Д

Однако при низких темпера урах указанные добавки не способствуют увеличению начальной прочности цементного.камl$

Для снижения величины контракции на ранних стадиях твердения применяется тампонажнЬтй раствор пониженной плотности f2), в состав. которого дополнитепьно введен гидрофобизированный клиноптилопит при следующих соотношениях компонентов, вес %:

UeMeHT 40, 2-40,9

Глина 1,0-2,6

Гидрофобизированный 8,0-12,1 клиноптилопит

Вода 44,4-50,8

Несмотря на включение минерала, содержащего значитепьное количество двуокиси кремния, окиси кальция, данный тампонажный раствор не,отличается высокими прочностными характеристиками.

Известен также тампонажный раствор на основе портландцемента для горячих скважин с добавкой в качестве наполнителя аэросила. Аэросил, введенный в оп- тимальных количествах, порядка О, 1-0,3%, оказывает упрочняющее действие на все виды тампонажных цементов,,как в ранние, так и в поздние сроки твердения в интервале от 18 до 120 С. Прирост прочности набтподается в зависимости от состава цемента, времени и температуры твердекия от 20 до 100% 31 .

Однако практика применения раствора при цементировании обсадных колонн на месторождениях Прикарпатья показапа, что прочность цементного камня двухсу874981 4 го

35

55 точного возраста с добавкой аэроснла на базе тампонажного портландцемента для

"горячих" скважин увеличивается на 1520%, что недостаточно. Кроме того, вве. дение аэросила приводит к вспениваншо тампонажного раствора в процессе затворения цемента и закачки его в скважину.

Бель изобретения - повышение прочностных свойств цементного камня в интервале от 40 до 100 С.

Эта цель достигается тем, что в качестве наполнителя испол,зуется минерал вулканического происхождения - пирофиллит, причем указанные компоненты взяты в следуюших соотношениях, вес.ч::

Портландцемент для "горячих скважин 100

Пирофиллит 3-5

Вода 50-55

Пирофиллит (AP, O 40 Н О ) — материал вулканического происхождения, в химическом отношении представлен AOrP 28,3%, Π— 66%, Н О вЂ” 5,0%. Содержание укаэанных компонентов может колебаться в широких пределах. В виде примесей могут присутствовать M(g0 (до 9%), НеО (до 5%), НеР СаО.

User пирофиллита белый с желтоватым оттенком или бледно-зеленый, нередкополупрозрачный. Блеск стеклянный с перламутровым отливом. Удельный вес 2,662;90 Гс/см.

Встречается в некоторых гидротермальных жильных месторождениях в ассоциации с кварцом, карбонатами, гематитом, образуюпщхся в результате гидротермального разложения обычных кислых изверженных пород. Распространен также в некоторых богатых глиноземом метаморфических сланцах, иногда в весьма значительных массах.

Образуется, по-видимому, за сч.т богатых бейделлитом или монтмориллонитом осадочных горных пород при значительно повышенных температурах.

Для использования в качестве напол- . нителя к тампонажным растворам указанного минерала производится его предварительный помол на шаровой мельнице.

Предлагаемый тампонажный раствор отличается повышенной прочностью цементного камня по сравнению с известным. Кроме того, получешцай раствор обладает хорошей прокачиваемостью.

Введение цирофиллита не приводит к вспе ниванию цементнопо раствора и к значи1 тельному ускорению начала загустения.

Как показали исследования, добавка пирофиллита приводит к увеличению прочности в широком диапазоне температур.

Пример 1. К 1 00 r портландцемента дпя "горячих» скважин добавляется 3 г пирофнллита. Смесь, в сухом виде, пере мешивается до однородного состояния на протяжении 5 мин. В приготовленную смесь вводится 50 r воды и перемешивается до получения рекомендуемой раст екаемости.

Пример 2. К 100 г портландцемента для "горячих" скважин добавляется

4 r пирофиллита. Смесь, в сухом виде, перемешивается до однородного состояния на протяжении 5 мин. В приготовленную смесь вводится 52 г воды и перемешивается до получения рекомен» дремой растекаемости.

Пример 3, К 100 г портландцемента для "горячих скважин добавляются 5 г (пирофиллита. Смесь, в сухом виде, перемешивается до однородного состояния на протяжении 5 мин. В приготовленную смесь вводится 55 г воды и перемешивается до получения рекомендуемой в табл. 1 растекаемости.

Увеличение процентного содержания пирофиллита выше указанной границы не приводит к повышению прочности цементного камня. Уменьшение процентного содержания пирофиллита ниже указанной границы уменьшает прочность цементного камня.

Бементирование скважин тампонажным раствором указанного состава исключает его вспенивание, позволяет продлить срок эксплуатации за счет увеличения прочности камня.

Формула изобретения

Тампонажный раствор, содержаший в качестве основы портландцемент для горячих" скважин, HBIIonHHrelIb H воду, отличаюшийсятем, что, с целью повышения прочностных свойств цементного камня в интервале температур от 40 до 100 С, в качестве наполнителя используется минерал вулканического происхождения — пирофиллит, прйчем указанные компоненты взяты в следуюших соотношениях, вес.ч:

Портландцемент для "горячих" скважин

Пир офиллит

Вода

874981

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Булатов Л. И. Тампонажные материалы, и технология цементирования скважин . М. «Недра», 1977, с. 142.

2. Авторское свидетельство СССР

K 628289, кл. E 21 В 33/138, 1978.

3. Круглицкий Н. И. и др. Физико-химическая механика тампонажных растворов.

Киев, Наукова думка, 1974, с. 183 (прототип) .

Составитель В. Никулин

Редактор В. Данко Техред; М.Голинка. Корректор Л. Бокшан

Заказ 9283/54 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент«, г. ужгород, ул. Проектная, 4