Жидкость отверждения минеральных вяжущих на углеводородной основе

 

ЖИДКОСТЬ ОТВЕРЖДЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ НА, УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ, включающая поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности отверждения суспензий, она содержит в качестве ПАВ проксамин или проксанол и дополнительно содержит гидаофилИзатор - гидрат окиси Натрия или углекисльш натрий при следующем соотношении.ингредиентов, мас.%. Проксамин или проксанол0,05-1,0 Гидрат окиси. натрия или углекислый натрий0,1-15,0 Вода Остальное S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (19) . (11) 4(з1) Е 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н вто сноМУ СВИДВтнъетау

I ) "»

0,1 — 1S,,Î

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й (21) 3645910/22-03 (22) 28.07.83 (46) 30.04.85. Бюл. Р 16 (72) А. Т. Кошелев, Б. С. Л дов, С. В. Усов и В. И. Мартынюк (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по.креплению скважин и буровым растворам (53) 622 245.42 (088.8) (56) 1. Булатов А. И. Тампонажные материалы и технология цементирования скважин.

Изд. З-е, перераб. и доп. М., "Недра", 1982, с. 296 (прототип). (54) (57) ЖИДКОСТЬ ОТВЕРЖДЕНИЯ МИНЕ—

РАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ

ОСНОВЕ, включающая поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повьпцения эффективности отверждения суспензий, она содержит в качестве ПАВ проксамин или проксанол и дополнительно содержит гидрофилизатор — гидрат окиси Ъатрия или углекислый натрий при следующем соотношении . ингредиентов, мас %:

Проксамин или прок санол 005 — 10

Гидрат окиси натрия или углекислый натрий

Вода

1153043

0 05 — 1,00

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к изоляционным работам при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Известна жидкость отверждения минераль-. ных вяжущих на углеводородной основе, вкл|ачающая поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду 111.

Однако. известная жидкость отверждения не обеспечивает надежного контакта с поверх- 10 постыл минерального вяжущего, смоченной нефтепродуктом, что приводит к неполному отверждению тампонажного состава и снижени а его изолирующих свойств.

1lелыа изобретения является повышение 15 эффективности отверждения суспензий вяжущих на углеводородной основе.

Поставленная цель достигается тем, что жидкость отверждения минеральных вяжущих на углеводородной основе, включающая поверх- эО постно-активное вещество (ПАВ} и воду, содержит в качестве ПАВ проксамин или проксанол и дополнительно содержит гидрофилизатор — гидрат окиси натрия или углекислый натрий, при следующем соотношении ингреди- 25 ентов, мас.%:

Проксамин или проксанол

Гидрат окиси натрия или углекислый натрий 0,1 — 15,0

Вода Остальное 3п

На чсртсже представлена схема установки для отверждения суспензий минеральных вяжущих на углеводородной основе способом нафипьтровывания жидкостью отверждения.

Гидрофилизатор, реагируя с активными центрами на поверхности минерального вяжущего, например, с ионами кальция, портландцемснта, способствует гидрофилизации его гидрофобизованной нефтепродуктом поверхности и одновременно ускоряет процесс гидратации.

Использование в качестве ПАВ проксамина или проксанола способствует более эффективному снижению поверхностного натяжения на границе углеводородная жидкость — вода и предотвращает гидрофобизацию поверхности минерального вяжущего за счет отсутствия химического взаимодействия с последней.

Проксамин — блоксополимер окисей этилена и .пропилена на основе этилендиамина, Представляет собой прозрачную или слегка мутноватую жидкость, хорошо растворимую в воде.

Проксанол — блоксополимер окисей этилена и пропилена. Прозрачные или мутноватые желтые жидкости, хорошо растворимые в мяг- 55 кой и жесткой воде.

Комплексное взаимодействие гидрофилизатора, а также проксамина или.проксанола в жидкости отверждения способствует полному замещению углеводородной основы суспензии минерального вяжущего на водную и ускорению процесса гидратации, что в конечном счете приводит к более эффективному отверждению тампонажного состава.

Пример 1. Стальной цилиндр 1 с резиновым уплотнительным кольцом 2 помещен на фильтр 3 крышки сосуда высокого давления

4, снабженной штуцером 5. Крышка с цилиндром ввинчивается плотно в корпус сосуда высокого давления 6, снабженный штуцером 7.

Через штуцер 7 в полость цилиндра зака - чивают суспензию портландцемента для холодных скважин на основе нефти IV горизонта

Лнастасиевско-Троицкого месторождения следующего состава, мас.%: портландцемент 74; нефть 26 с нефтецементным отношением (Н/Ц)

035 в количестве 100 см . Растекаеглость НЦР по конусу АзНИИ составляет 21 см, плотность—

l,84 г(см . Сосуд термостатируют при 60 С.

По истечении 20 мин через штуцер 7 начинают закачку жидкости отверждения следующего состава, r: проксамин 385 0,05; натрий гидроокись 0,3; вода 99,65 при давлении 10 атм. жидкость отверждения готовят путем растворения расчетных количеств ПАВ и гидрофилизатора в воде.

Через открытый штуцер 5 отбирают фильтрат в течение 1 ч, после чего закачку жидкости отверждения прекращают и оставляют сосуд в термостате на 24 ч для отвердевания цемента. В 72 мл отобранного фильтрата отстоялось 52 мл нефти (93,7% находившейся в НЦР).

Через 24 ч извлекают цилиндр с отвердевшим составом, образец, предварительно вытесненный поршнем, испытывают на прочность при сжатии 6 „, 6,4 МПа.

Пример 2, На установке проводят опыт с суспензией портландцемента на нефтяной основе, как указано в примере 1 при о

60 С. Отверждение производят жидкостью следующего состава, r: проксанол 186 1; натрий гидроокись 0,1; вода 98,9.

Через 1 ч отбирают 106 мл фильтрата, в том числе 54 мл нефти (97,3% находившейся в НЦР). Прочность при сжатии отвержденного образца через 24 ч составляет 7,1 МПа.

Пример 3. На установке проводят опыт с суспензией портландцемента на нефтяной основе, как указано в примере 1 при

60 С. Отверждение производят жидкостью следующего состава, г: проксанол 305 0,3; натрий углекислый 15; вода 84,7.

Через 1 ч отбирают 93 мп фильтрата, в том числе 54 мл нефти (97,3% находившей1153043 ся НЦР). Прочность при сжатии отвержденного образца через 24 ч составляет 6,9 МПа.

Пример 4. На установке проводят опыт, как.указано в примере 1 при 20 С с суспензией следующего состава, мас.%: порт- 5 ландцемент 69,0; гипс полуводный 2,4; дизельное топливо 28,6. Растекаемость суспензии по конусу АзНИИ 18 см, плотность 1,76.

Отверждение производят. жидкостью следующего состава, г: проксанол 186 0,3; натрий углекислый 10; вода 89,7.

Через 10 мин отбирают 104 мл филь|рата, в том числе 62 мл дизтоплива (98,4% находившегося в суспенэии). Прочность при сжатии отвержденного образца через 24 ч составляет 4,6 MIla.

Для сравнения ниже приводятся данные с применением состава жидкости отверждения по прототипу.

Пример 5. На установке проводят 20 опыт, как указано в примере 1 при 20 С с суспензией состава, приведенного в примере 4.

Отверждение производят жидкостью следующего состава, г: крезол 1; вода 99. Через 30 мин отбирают 106 мл фильтрата, в том числе 25

58 дизтоплива (91,6% находившегося в суспензии). Прочность при сжатии отвержденного образца через 24 ч составляет ),4 МПа.

Таблица 1

Наименование

Разработанная жидкость отверждения

93,7

6,4

0,3

Проксамин 385

Проксанол 186

Проксанол 305

Про ксанол

0,05

NaOH

97,3

7,1

0,1

1,00

0,30

97,3

6,9

Май СОэ

4,6

0,30

98,4

Жидкость отверждения по прототипу

1,00

Крез ол

Асидол

91,6

1,4

1 00

79,3

1,3

ПАВ в составе жидкости отв

Пример 6. На установке проводят опыт прн 60 С с суспензией НЦР, как указано в примере 1. Отверждение суспенэии производят жидкостью следующего состава, r: асидол 1; вода 99. Через 1,5 ч отбирают 72 мл филь|рата, в том числе 44 мл нефти (79,3% находившейся в НЦР), Прочность при сжатии отвержденного образца через 24 ч составляет

1,3 МПа.

Сравнительные характеристики разработанной жидкости отверждения и прототипа приведены в в табл. 1, Как видно из приведенных данных, разработанный состав жидкости отверждения суспензий минеральных вяжущих на углеводородной основе способствует более полному замещению последней на жидкость отверждения и росту прочности образующегося тампонажного камня.

Основные показатели нефти 1Ч горизонта

Анастасиевско-Троицкого месторождения приведены в табл. 2.

Использование разработанной жидкости отверждения суспенэий минеральных вяжущих на углеводородной основе позволит повысить эффективность изоляционных работ в скважинах с применением нефте-цементных растворов.

1153043

Таблица 2

Единица намерения Количество

Показатели качества нефти

r/åì мл/л

0,908

40,2

Составйтель Е. Тангалычев

Техред Ж.Кастелевич Корректор В- Синицкая

Редактор Т. Мнтейко

Заказ 2465/26 Тираж 540 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раунтская наб;, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Плотность

Содержание хлорнстых солей

Содержание селикагелевых н &сфалътеновых смол

Содержание ароматической фракции

Содержание нафтеновой фракции

Содержание нарафиновой фракции

Кисло тностт, %

%

% мг КОН на

100 r нефти

6,4

7,4

25,6

5,81

98,8