Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин

 

ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР Для ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗСВЫХ СКВАЖИН, содержаний в качестве основы тампонажный цемент, нитрилотриметилфосфоновую кислоту в воду, отличающийся тем, что, с целыо повышения предела прочности цементного камня и увеличения сроков схв19Ть1вания, он дополнительно содержит гексаметилентетрамин при следующем соотноиенйи компонентов, мас.%: Тампонажный 66,6500-66,6693 цемент Ни трил ометилфосфоновая 0,ООО4-О,015 кислота Гексаметилен (О 0,0003-0,005 тетрамин Вода Остальное с

СООЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

3459 Е 21 В ЗЗ/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aswoacilaiNv СЕЩатальСтвм

0.,0003-0,0О 5

Остальное

Г0СУДа Стее+ЕЙКОЬ Итат О6арпо делдм иэоБРетений и ОтиРММ3

:(21 ) 3421949/22-ОД (22) 12,04.82 (463 07.08.83, Áêè. М 29 (72) B. С. Петров, A. И. Селиханович, В. Г. Семенов, 3. П. Матвеева, Л. Т. Йы-, тюк, Н. М. Дятлова и P. Х. Самакаев (71 ) Бентральная научно-исслеловательс. кая лаборатория Производственного ордена Трудового Красного Знамени обьедине» ния Оренбургнефть (53) 622.245,42(088.8) (56) 1, Шадрин Л. H. Технологий и ор-. ганизация . крепления скважин. М., "Недра, 1973, с. 121-131, 2. Данюшевский В. С. и др. Справочное руководство по тамионажным материалам. М„Недра 1973, с. 134-135, 3. Авторское свидетельство СССР

М 825861, кл. Е 21 В 33/138, 1979 (прототип ).. ВУ„.М 3 710 А (54) (57) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ И . ГАЗОВЫХ СКВАЖИН, содержащий в ка: честве - основы тампонажный цемент, нитрилотриметилфосфоновую кислоту и воду, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения предела прочности цементного камня и увеличения сроков схватывания, он дополнительно содержит гексаметиле нтетрамин црн следующем соотношении компонентов, мас.%г

Тамп онажный цемент 66,6500-66,6693

Нитрилометилфосфонов кислота 0,0004-0,01 5

Гексаме тилентетрамин

Вода

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к тампонажным растворам для цементировании нефтяных и газовых скважин.

Известны тамонажные растворы для цементирования нефтяных и газовых скважин, включающие тампонажный цемент, воду и добавку, повышающую прочность цементного камня. К таким добавкам относятся виннокаменная. кислота (ВКК) ° >0 борная кислота, полифеноллесокимический (ПФЛХ), нитролигнин, окзил, реагенты ,П.-4 и l1-12, трилон Б и др. 1) и (2), Однако названные тампонажные растворы при использовании в них указанных 15 добавок обладают следующими недостатками: низкая прочность цементного камня, значительный расход вводимой добавки (до 1,5%), высокая стоимость добавок (ВКК, трилон Б), вспенивание там- 20 понажного раствора (ПФЛХ, КССБ), низкая устойчивость к температурным воздействиям (борная кислота), требует совместного введения других добавок (окзип, ПФЛХ, 0-4, Д.-12), 25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является тампонажный раствор f3 j для цементирования нефтяных и газовых скважин, содержащий тампо- ЗО нажный цемент, воду и добавку, повышающую прочность цементного камня, в качестве которой используется нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФ) общего вида

2 3 сн — оо н

Р0знх сн — vo н

2. 3 240 при следующем сротношении компонентов, мас.%:

Тампонажный цемент 66,650-66,6696

НТФ . 0,0005-0,02

Вода Остальн ое

Однако добавка НТФ, повышая прочность цементного иамня, незначитепьно, замедпяет сроки схватывания, а для цеТаблица1

1033710 2 ментирования скважин при больших объемах закачиваемого тампонажного раствора необходимо, чтобы сроки схватывания его были достаточными для обеспечения безаварийности проведения процесса цементирования и прочность цементного камня при этом была бы достаточно высока.

11елью изобретения явпяется повышение предела прочности цементного камня и увеличение сроков схватывания тампонажного раствора.

Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин, содержащий в качестве основы тампонажный цемент и нитрилотриметилфосфоновую кислоту и воду, дополнительно содержит гексаметилентетрамин при следующем соотношении компонентов: мас.%:

Тампонажный цемент 66,6500-66,6693

Нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,0004-0,015

Гексаметилен» тетрамин 0,0003-0;005

-Вода Остальное

Гексаметилентетрамин (уротропин)кристаллическое вещество, молекулярная масса - 1 40, 1 9 у, е., температура плавления - 230 С, хорошо растворим о в воде. Используется при производстве полимеров, Тампонажный раствор приготавливают следующим образом.

В расчетное количество воды вводят

НТФ и уротропин, раствор тщательно перемешивают циркуляционными насосами, На полученном растворе затворяют цемент по общепринятой,технологии и закачивают в скважину.

В табл 1 приведены параметры тампонажных растворов контрольного (исходного), известного и предлагаемого при верхних, нижних и оптимальных концентрациях компонентов. Эффективность добавок определялась согласно ГОСТ 1581-78, ГОСТ 3101 76, ГОСТ 310,4-76,.

ОСТ 39-051-77.

Исходный 66,6700

Известный 66,6695 0,0005 до 100 38 2 2-00 2-40

1 до 100 Щ6 2-20 3-10

1053710

Продолжение табл. 1 до 100 56,2 3-30

66,6670

66,6500.,О,ООЗ

5-00 5-45

0,02 до 100 38,7

41 3 2-30 3-20

60,2 5-00 5-55

0,0003 до 100

0,0010 до 100

66 6693 О,ООО4

Предлагаее 66,6660 мый

66,6500

О,ООЗО

О 0050 до 100 41 5, 6 35

7-05

0,01 50

Из данных таба, 1 видно, что при saeденни этих добавок сроки схватывания т&мпонажног о раствора увелнчнваютс я а прочность цементного камня повышается, Так, при добавке НТФ, равной 25

0,003%, прочность камня составляет

56,2 кгс/см, начало схватывания2

Из а 66.6700 - до 100 38,2 2 00.

2-40

Предла- 66,6697 0,0003 - 0,0002 до 100 39,0, гаемый

66,6445 0,0200 О 0055 до 100 39,2

2-10

3-00

7-00

Ъ ванин увеличиваются, а прочность при этом незначительно отличается от прочности цементного камня исходного тампонажного раствора.

Таким образом, при использовании изобретения повышается прочность цементного камня по сравнению с исхмным и известным, увеличиваются сроки

50 . схватывания тампонажного рас творе.

Составитель Е. Тангалычев

Редактор A. Шандор Техред М.Коштура Корректор В. Бутяга

Заказ 5586/35 . Тираж 603 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

Из табл. 2 видно, что при добавках

НТФ и уротропина.ниже 0,0003% и

0,0002%, соответственно, прочность . цементного камня и сроки схватывания меняются в пределах, не имеюнях практического значения.

A при добавках,, равных 0 02% и 0,0055%, согтветственно, сроки схваты-3 ч 30 мин, а при добавке НТФ 0,003%. и 0,001% уротропииа прочность составляет 60,2 кгс/см, начало схватывания .5,0 ч.

В табл. 2 приведены нижний и верх ний пределы содержания компонентов в тампонажном растворе. ,Т абли ца2