Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3саа,щ у
0,0001-0,0045
0,00001-0,0015
Остальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3480452/ 22-03 (22l 17.06.82 (46) 07 ° 02.84. Вюл. В 5 (72> В.С. Петров, P.Õ. Ишмаков, A.Ì. Селиханович, З.П. Матвеева, В.Г. Семенов, Л.Т. Дытюк, P.Х. Самакаев и А ° Н. Олейников (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория ордена Трудово.
ro Красного Знамени объединения
"Оренбургнефть" . (53) 622.245.42(088.8} (561 1. Шадрин Л.Н. Технология и организация крепления скважин. М., "Недра", 1975, с. 121-131.
2. Данюшевский В.С. и др. Спра- вочное руководство по тампонажным материалам. M., "Недра", 1973, с. 133.
3. Авторское свидетельство СССР
В 726307, кл.F 21 В 33/138, 1978. (54)(57I ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ЦЕ NEHTHPOBAHHH НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ
СКВАЖИН, включающий в качестве основы тампонажный цемент, воду и
„„SU„„1071735 А полиэтиленполиамин- М -метиленфосфоновую кислоту (ПАФ-1), о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени замедления сроков схватывания тампонажного раствора и снижения расхода компонентов, замедляющих сроки схватывания, он дополнительно содержит формальдегид и фосфористую и соляную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ: ,Тампонажный цемент 66,66025-66,66978
Полиэтиленполиамин- М— метиленфосфоновая кислота (ПАФ-1)
Фосфористая кислота 0,00001-0,0015
Соляная кислота 0,0001-0,00225
Формальдегид
Вода
1071735
0,0001-0,0045
40
55
Изобретение относится к бурению скважин, в частности к тампонажным растворам для цементирования нефтяных и газовых скважин.
Известны тампонажные растворы, включающие цемент, воду и добавку, замедляющую сроки схватывания при повышенных температурах и давлениях.
К таким добавкам относятся борная кислота, виннокаменная кислота (BKK), гипан, сульфид-спиртовая барда (ССБ ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ)", нитролигнин, бура, нейтральный черный контакт (НЧК), полифенал лесохимический (ПФЛХ ), трилонБ (,11 и (2Д. 15
Однако, укаэанные тампонажные растворы требуют больших концентраций добавок (до 3 вес.%),характери.зуются низкой эффективностью замедления сроков схватывания (ВКК, КМЦ), сильно вспенивают тампонажный растВор (ПФЛХ,.КССБ, ССБ ), понижают прочность цементного камня (КМЦ), требуют совместного введения других добавок (бур ) и др.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является тампонажный раствор ГЗ 1 для цемеитирования, нефтяных и газовых скважин на основе тампонажного цемента, воды и добавки, замедляющей сроки схватывания, в качестве которой используется полиэтиленполиамнн- и -метиленфосфоновая кислота (ПАФ-1) при следующем соотношении компонентов, 35 мас.В:
Цемент 65,610-66,625
ПАФ-1 0,035-1,05
Вода Остальное
Однако, известный тампонажный раствор имеет следующие недостатки: низкую эффективность замедления сроков схватывания, значительный расход вводимой доба ки до 0,4 мас.%,и высокую стоимость 45 добавки, Целью изобретения является повышение степени замедления сроков схватывания тампонажного раствора и снижение расхода компонентов.
Указанная цель достигается тем, что тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скваясин, включающий в качестве основы тампоиажный цемент, воду и полиэтиленполиамин- М -метнленфосфоновую кислоту (ПАФ-1 ), дополнительно содержит формальдегид и фосфористую и соляную кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ;
Тампонажный цемент 66,66025-66,66978
Полиэтиленполиамин-Иметиленфосфоновая кислота (ПАФ- 1)
Фосфористая кислота 0,00001<0,0015
Соляная кислота . 0,0001-0,00225
Формальдегид 0,00001-0,0015
Вода Остальное
Комплекс добавок выпускается под товарным названием ПАФ-13 по ТУ-6-05-05-.78. Поставляется в виде 25%-ного водного раствора в, железнодорожных цистернах.
Предлагаемый тампонажный раствор для цементирования скважины готовится следующим образом., Для конкретных горнотехнических условий определяется допустимое время для безаварийного проведения процесса цементировании (например, не менее 5 ч). Определяется оптимальная концентрация комплекса добавок (ПАФ-13) по времени начала схватывания тампонажного раствора (раствор б табл. 1). Расчитывается необходимое количество воды и цемента.
Например, для цементирования скважины по расчету необходимо 10 м цементного раствора. По известным формулам определяют, что при водосмесевом отношении 0,5 количество цемента составит 12,2 т.
Объем воды для затворения данного количества цемента при водосмесевом отношении 0,5 составит 6,1 т °
В данном объеме воды цемент растворяется .в меринках агрегата ЦА-320.
Количество ПАФ-13, достаточное для получения сроков начала схватывания, равных 5 ч (раствор 6 табл. 1), составит 0,77 кг.
На этом водном растворе затворяют цемент и тампонажиый раствор зака" чивают и скважину по общепринятой технологии..
В таблице приведены структурномеханические свойства тампонажного раствора: контрольного, известного и предлагаемого согласно ГОСТ 158178. Эффективность добавок — эамедлителей сроков схватывания опре- делялась согласно ГОСТ 1581-78, ГОСТ 310.1-76-ГОСТ 310.4-76, ОСТ 39-051-77 °
1071735 (I
»«3!!
I
«О 3
ИЪ
-«3 1
Ю
« а«»
Ю с» о <
«, «
««) «3
Ю
3Ч
CO
«-б о
««3
СО н
Ю о а
3«» «-1
I 1
3«3 lO о о
1 о an
О «3
1 3
C«4 an
О»4»
«-1! I
СЧ «3«
Ю
Ю
3 «
° "3 an о о о о о
«« о ю
»» »
« «
Ю о
« о
an
ГЯ
СЧ
Ю
С»
gÖ СЧ о о о о
«« о о
«б о .an о о о о ю о
« « о о
an
° 3
Ю о
«
1, бс»
1 «3« о-»
« ,Ю о
%1 % «
« « о о
Ю 3«
« ь н о
Ф а и
an
СЧ о
«О
»О
« ао аО
I Ф 3 Н
at! ж б 0 4 Ф
4и3 И
1 Ф
4 1:=Г
1 3
И
»О 3 э an
««
«О »О
«О»О
»О \О
»О»О .«к
»О»О
»Р»О 1 1.
-1 оа ! Фо всма
a ° а»О
I 1 2 1
I I Ф 1 н
v и
aa3 O
1 — 4
«
1 1 4»4 н оса
R0 f=f
1 I ЙМРI
1 1-4
1 1 1
1 1 3 «»43 » I ннз
0 0 3
4. "0 f3
Ы
1 1
1 1 — — — 4
1 I
I Ж 1
I.5 l
0 ! «1 й< 3 Ф 3
1 "1 —
I 5 4 0
I Q I Ô
I «1 «««4
1 Х I . aaf I
1 1 I
31 а
«О à — -«
I I I
3 1
1 I
I 1 <б
3 Ц о
СС4 I
1 1
1 I
1 3
I I 4, 3 1
1 - «б I
f Ж
1
1 4 1
1 I I
1 1 1
1
«-б и
1 I Ж
1 ° 1 I 4 0! 1
1 Ф I
1 W 1 — — «
1 I a«« . 4
1 « I 0
I a I с»«3
1 Н И I ба! 1
Ф I 1
I Х 1
I а 1 «- 4
I С«3 I
4««43-ф1Щ
I Ф I ! «««4 l
1 1Е! 1
I f6 I н
1 а 1 Ж
В б«» (Ч nf сЧ
»О О аО
« \
««ъ ««» a«» о о о (Ч СЧ С«3
Ф «o co
Ч 3 о о о о. е о
I 1
««» «3«CO о o o о о о
1 Ч 3 о ю о о о-о
< Ч 3
0 0.0
34 4= 4= о ««
Ф о о
»6 «« с o.о й.. и 3
1
I
I
I
1
° I
I
I
1
4
I.
1
1
I
I
I
1 !
I
I
1
1
I
I
1
1
1
1
I
14
1071735
Составитель В.Никулин
Техред С.Мигунова Корректор O.Tèãîð
Редактор В.Данко
Тираж 564 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 85/25
Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4
При добавке ПАФ-13 меньше нижнего предела сроки схватывания тампонажного раствора находятся в пределах, не имеющих практического значения.
При добавке ПАФ-13 больше верхнего предела наблюдается увеличение сроков 5 схватывания тампонажного раствора более 7 ч, что нецелесообразно, так как при существующей технологии цементирования скважин глубиной
3000-5000 м процесс продолжается
4-6 ч. А время до начала схватывания тампонажногЬ раствора должно быть больше продолжительности цементирования на 5-10 мин на каждые 1000 м.
Таким образом, при использовании изобретения повышается эффект замедления сроков схватывания тампонажного раствора, снижается расход вводимой добавки - замедлителя сроков схватывания.
