Тампонажный раствор для низкотемпературных скважин

 

(19)RU(11)1091616(13)C(51)  МПК ⁶    _E21B33/138Статус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к области получения цементных тампонажных растворов и может быть использовано при цементировании низкотемпературных нефтяных и газовых скважин. Известен тампонажный раствор для низкотемпературных скважин, содержащий тампонажный цемент для "холодных" скважин, комплексную добавку хлоридов калия и натрия, а также воду. К основным недостаткам указанного тампонажного раствора следует отнести повышенную водоотдачу, усадку и низкую прочность камня, что является причиной недоподъема раствора до проектной высоты и некачественной герметизации затрубного пространства скважины. Известен также тампонажный раствор для низкотемпературных скважин, содержащий тампонажный цемент для "холодных" скважин, комплексную добавку солей хлоридов и воду. Недостатки этого тампонажного раствора также заключаются в повышенной водоотдаче, пониженной прочности и отсутствии расширения камня. Вышеперечисленные недостатки способствуют ухудшению качества цементирования скважины, проявляющегося не только в недоподъеме цемента в затрубном пространстве скважины за счет резкого загустевания раствора в результате повышенной водоотдачи, но и в недостаточно прочном контакте цементного камня с колонной и породой. Пониженная прочность камня способствует снижению несущей способности изоляции. Кроме того, высокая водоотдача приводит к возрастанию давления продавки, что, в свою очередь, может вызвать гидроразрыв слабосвязанных пород. В совокупности указанные недостатки приводят к ухудшению как технико-экономических, так и экологических показателей строительства и эксплуатации скважины. Цель изобретения снижение водоотдачи раствора и получение расширяющегося цементного камня с повышенной прочностью. Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор, содержащий тампонажный цемент для "холодных" скважин, комплексную добавку солей хлоридов и воду, в качестве комплексной добавки солей хлоридов содержит плав хлоридов отход титано-магниевого производства, полученный путем расплавления возгонов при выгрузке аппаратов системы конденсации хлораторов, при следующем соотношении компонентов, мас. Тампонажный цемент для "холодных" скважин 64,5-66,6 Плав хлоридов 0,7-1,9 Вода Остальное
Плав хлоридов выпускается по ТУ 48КазССР 3826-53-74 и представляет собой отход титано-магниевого производства, полученный путем расплавления возгонов при выгрузке из аппаратов системы конденсации хлораторов и последующего измельчения. Содержит, мас. AlCl₃ 29,5; FeCl₃ 23,77; KCl 21,2; NaCl 7,67; TiO₂ 8,3; FeCl₂ 1,8; CaO 0,99; C 0,79; SiO₂ 0,67; MnO 0,24 и пр. Были приготовлены два известных раствора (тампонажный цемент для "холодных" скважин, шлам магниевых электролизеров, вода) и десять растворов согласно изобретению с граничным и средним содержанием компонентов, а также с их содержанием выше верхнего и ниже нижнего пределов для температур 20 и 0^оС. Приготовление растворов осуществляли по известной технологии, для чего, например, брали 1,78 г шлама магниевых электролизеров и растворяли его в 31,27 мл воды, после чего 66,95 г цемента затворяли на полученном растворе и перемешивали в течение 5-10 мин. Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что тампонажный раствор для низкотемпературных скважин согласно данному изобретению с оптимальным содержанием компонентов обладает лучшими физико-механическими свойствами, чем известные ранее растворы того же назначения, а именно: на 30-40% снижается водоотдача раствора, на 15-40% возрастает двухсуточная прочность камня. Кроме того, цементному камню, сформированному из такого раствора, свойственно расширение (до 0,3% ). При содержании компонентов ниже нижнего и выше верхнего пределов наблюдается понижение прочности камня без расширения или резкое загустевание раствора, приводящее к потере прокачиваемости. Преимущества разработанного тампонажного раствора заключаются в следующем:
1. Низкая водоотдача, способствует подъему раствора до проектной высоты с меньшими энергетическими затратами и обеспечивает тем самым увеличение несущей способности цементного кольца. 2. Повышенная прочность позволяет повысить качество цементирования скважины и сократить сроки ее строительства за счет сокращения периода ОЗЦ. 3. Расширение камня обеспечивает прочный контакт цементного камня с породой и колонной и, тем самым, предотвращает опасность возникновения заколонных и межколонных газопроявлений.

Формула изобретения

ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН, содержащий тампонажный цемент для "холодных" скважин, комплексную добавку солей хлоридов и воду, отличающийся тем, что, с целью снижения водоотдачи и получения расширяющегося цементного камня с повышенной прочностью, в качестве комплексной добавки солей хлоридов он содержит плав хлоридов отход титано-магниевого производства, полученный путем расплавления возгонов при выгрузке аппаратов системы конденсации хлораторов, при следующем соотношении компонентов, мас. Тампонажный цемент для "холодных" скважин 64,5 66,6
Плав хлоридов 0,7 1,9
Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1