Тампонажный раствор для цементирования высокотемпературных скважин
Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано при их креплений. Цель изобретения - увеличение сроков схватывания и повьшение седиментационной устойчивости тампонажного раствора при температурах до 320°С. Для этого раствор, включающий шлакопесчаное вяжущее (ШПВ) и натриймоноэтаноламиновую соль сополимера метакрилрвой кислоты с метакрилатом (Лакрис-20), дополнительно содержит фосфоновый комплексом (ФК). Соотношение ингредиентов в растворе следующее, мас.%: ШПВ 38-40; Лакрис-20 0,190-0,304; ФК 0,0035-0,0160; вода 59,800561 ,6800. Оптимальное соотношение,ФК и Лакриса-20 в растворе следующее: на 1 мае.ч. ФК он содержит от 19 до 2 мае.ч. Лакриса-20. Для приготовления раствора к взвешенному ШПВ приливают расчетное количество воды, содержащее оптимальное количество смеси ФК и Лакриса-20. Раствор пере л мешивают в течение 3 мин. Положительные свойства раствора объясняются тем, что при введении в него ФК происходит взаимодействие ФК и Лакриса-20 и образование комплексного полимерного соединения с более высокомолекулярной массой и повышенной to термостойкостью по сравнению с кажО ) дым из исходных компонентов (эффект со синергизма). 1 табл. 00 ел
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСГ1У БЛИН (511 4 Е 21 В 33/138
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двторСКоМУ.СНИДКтельСта ! . " !3
1 0 Е л
3ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3857666/22-03 (22) 13.02.85 (46) 15.10.86. Бюл. № 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Н.А. Мариам ольский, С,А. Абрамов, В.Ю. Комнатный„ Л.И. Рябова и О.P. Майстер (53) 622.245.42(088.8) (56) Аракелян А.А., Гень О.П., Рябова Л.И. Замедлитель схватывания тампонажных растворов. РНТС "Нефтегазовая геология, геофизика |и бурение", № 4, 1984, с. 34.
Авторское свидетельство СССР № 1105612, кл. Е 21 В 33/138, 1979. (54) ТАИЧОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано при их креплении. Цель изобретения — увеличение сроков схватывания и повышение седиментационной устойчивости тампонажного раствора при температурах до 320 С. Для этого
„Л0„„1263 15 раствор, включающий шлакопесчаное вяжущее (ШПВ) и натриймоноэтаноламиновую соль сополимера метакрнловой кислоты с метакрилатом (Лакрис-20), дополнительно содержит фосфоновый комплексон (ФК). Соотношение ингредиентов в растворе следующее, мас.X:
ШПВ 38-40; Лакрис-20 0,190-0,304;
ФК 0,0035-0,0160; вода 59,800561,6800. Оптимальное соотношение,ФК и Лакриса-20 в растворе следующее: на 1 мас ° ч. ФК он содержит от 19 до 21 мас.ч. Лакриса-20, Для приготовления раствора к взвешенному ШПВ приливают расчетное количество воды, содержащее оптймальное количество смеси ФК и Лакриса-20. Раствор пере- фф мешивают в течение 3 мин. Положительные свойства раствора объясняются тем, что при введении в него ФК происходит взаимодействие ФК и Лакри- Д са-20 и образование комплексного по- лимерного соединения с более высокомолекулярной массой и повышенной термостойкостью по сравнению с каждым из исходных компонентов (эффект Ф . синергизма). 1 табл. СФ
1263815
Изобретение относится к тампонажным растворам, применяемых при бурении нефтяных, газовых и геотермальных скважин с высокими . температурами до 320 С на забое.
Цель изобретения — увеличение сроков схватывания и повышения седиментационной устойчивости тампонажного раствора при температурах до 320 С.
Тампонажный состав получают смешением шлакопесчаного вяжущего с. водой, в которой предварительно растворили натриймоноэтаноламинную соль сополимера метакриловой кислоты и метакрилата (Лакрис-20) и фосфоновый комплексон, Физико-механические свойства тампонажных растворов приведены в таблице, В качестве фосфонового комплексона используется 2-окси-1,3-пропилендиамин тетраметилфосфоновая кислота . (ДПФ), нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФ), оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ), Смесь реагентов фосфонового комплексона с Лакрисом-20 неизвестна.
Повышение эффективности замедления сроков схватывания и седиментационной устойчивости системы при введе" . нии в раствор смеси реагентов — фосфонового комплексона и Лакриса-20 объясняется взаимодействием этих реагентов (эффект синергизма ) и образованием комплексного полимерного соединения, имеющего более высокую молекулярную массу и повышенную термостойкость по сравнению с каждым из исходных компонентов, Пример. Ингредиенты тампонажного раствора взяты в соотношении, мас,%
Шлакопесчаное вяжущее 39
Лакрис-20 0,234
ДПФ О, 0117
Вода 60,7543
Приготавливали тампонажный раствор для испытания при 280 С ° Для этого брали 1000 г ШПЦС-200. В воду затворения добавляли 6 мл реагента Лакрис-20 и 0,3 мл ДПФ, что соответст-. венно составляет 0,0117 и 0,234% от общего объема раствора, Водоцементное отношение смеси составляло В/Ц=0,6, Часть полученного раствора заливали в мерные цилиндры ,с целью определения показателя водоотделения, а,из оставшейся части рараствора изготовляли призмы 2 х 2 х х 1 О см,,а также определяли его плотность и сроки схватывания, Призмь: твердели в автоклавных условиях (T=280 С, P=60 МПа) в течение 24 ч, t а затем их испытывали на изгиб и сжатие. Результаты приведены ниже:
Плотность раствора, кг)м
Сроки схватывания: начало
1810
3-50
4-40 конец
Прочность, МПа: изгиб!
7,7
19,8 сжатие
Показатель водоотделения, % 2,0
Как видно из таблицы, совместная
20 добавка Лакриса-20 и фосфонового комплексона более эффективно повышает замедление сроков схватывания тампонажного раствора, чем каждый
25 реагент в отдельности, Применение тампонажной смеси для цементирования высокотемпературных скважин значительно увеличит межремонтныйпериод.
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я вяжущее
45 Натриймоноэтаноламинная соль сополимера метакриловой кислоты с метакрилатом 0,190-0,304
Фосфоновыи комплексон 0,0035-0,0160
Вода 59,8005-61,6800
Причем на 1 мас„ч, фосфонового комплексона раствор содержит от 19 до 21 мас,ч, натриймоноэтаноламинной соли сополимера метакриловой кислоты с метлкрилатом, 50
Тампонажный раствор для цементирования высокотемпературных скважин, включаюший шлакопесчаное вяжущее, натриймоноэтаноламинную соль сополимера метакриловой кислоты с метакрилатом и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения сроков схватывания раствора и повышения седиментацнонной устойчивости при температурах до 320 С, он дополнительно содержит фосфоновый комплексон при следующем соотношении ингредиентов, мас,%: й.
Шлакопесчаное
ФФ
»
IC х х (ъ е э ц а
Э Э (Ъ
С
1 t
I e
1 (h О
Э 43 О
К g Cf
1 С» f 43
< сЧ Ч<
СЧ мЪ
Ñ0 и
Ch
С»Ъ (»3
СО л
О(» (Ъ.Ф
О в
С4 (4
В мЪ
A (О (Ч (»Ъ (Ч
СЧ
СО
Ф в
» о
С 4
СО л
Ю
СЧ (at
СО
СЧ В л (О
СО О
СЧ
CO л
С1 СО
» (О С 1 о (<О (О
В мЪ О
С Ъ
С0 мЪ
» л
» О л
A л
СЧ
A и л
Ф и о мЪ
Ф мЪ
I 1 (б 1 Э
Д (C 3 Х кх! о о
Ю
СЧ
an
I и
Ю о
Ю (Ъ
1 ь
С 3 о о O
1 1 (»Ъ С Ъ о о и
1. ю о о о а, I 1 (»4 о (Ч
1 и о о
И Ol о
6 о
I мЪ
С3
I мФ о
Ю ь
an
1 о
1 ь
СЧ
I о о !
С Ъ .Ф и о (3 Ъ
О
СЧ
Ю
С Ъ !
Ю
° Ф и
Ю
1 (Ч о
СЧ
С0 о
CO о
° О о о о о
Ф Ф о
СО (aI о
СЧ
С Ъ о и
СЧ о
С0 (Ч о о и и
СЧ СЧ ь и
СЧ о о
СО СО
СО (Ч о
СО
СЧ
С!
СЧ
С Ъ
Ю
С»3
Ю
СО
Ю
С 3
И мЪ
» в о
С< о и о
СЧ (Ч
Ю о (3 и (Ъ
СЧ о
С 3
СЧ . о
СЧ
С< (Ъ (Ч мЪ
Ch и о (4
1 1 a(3 ааа
1 E E X о v а о о о
СО CO
О
CO о
CO
С!
CO л
Ю
О(. л
О о
СО о о о (О СО
О о
0Cl о
CO л
Ю
СО
Ю
Ю
СЪ
С<
СО
Л х к
r и ь (7\
Ch
О\ и и
Ю о
С0 В в и и и о о в о
CO
В »
В О( и an (Ъ
Ф мЪ
Ю (О
С Ъ (0 Ч(С0 ЧЪ в л о о (О О
M .0 и (Ю (О (»Ъ мЪ л о (С(ЧЪ
° n л
D (О (О ф о (О (0
0I
»О
СО л
О\ и
< o ! ЧЪ
3
1
1
1 1
4
I о о
СЧ
Ю
СЧ
1 °
Ю (»3
Ю
СЧ мЪ в о о о л
С3
ЧЪ о
ЧЪ
О о! <
1 !
1
I
I I
I !
I 1 и
О, (О о ь о Ю ю ь и
Ch о о
Ю л
Ю
С<
Ю о
Ch о о о о.
» ю о л
D о
СЧ
A о
Ю о
I I I о о
О\ а о
1
1
1 ! ! !
«» (Ъ (Ч
1 о
° Ф
С "Ъ
СЧ . СЧ
Ф ь ю
С (Ъ (Ч
Ф (Ъ
СЧ о
Ф о Ю (Ъ ("Ъ ь .о
В
С 4 о о о
»
CO (Ъ
1 1 1 Э х ct. х оее аале< е
1 Х I
1 Х Э 1 Д
I Х 1
1 Э Х Х 1 IO
Cf f I Х
1 э v Ф <» аО(ч t с< < Юх <Х
vX I W I ((3K! .КЛ, С< .<О
t O f- Х < -Ъ. о, Э о
1-,— + — — ", I t: 1 I Х Э !
v < ххх х I e e e
Ф I
_#_
Х х 1 1 (-3
Х С! 1 Э 1
of у
5 («1 cl (б е
>ъ . I <"4 а О
1 I
I Э,О
1 1 1 f
1 О Cl V X
e (c o v
<аа К X
1 5, ! Л . !- — <-т
OZ1D эео
Н(<КХ
oo ov хвд vx
I 4 .Ска
oem ex охочих ! (.3 Х Х и Ц
à — — <— .1 л 1 1 Х о е
1 (3 1
I lC ОЪ ! Э О ! Ц
I x
1 E о
I 3C, e
13л !П
1 m о
v e о
<Е < Х
1—
1
< o
I СЧ
1 <
Г
1 1 I
< О(C ! lC <У >, e v e If e ц e o 4(е
< Л Х Х CI 9
an M Сб
В В
6 Ъ
О СО О
Ф о и о о о
I I t сч an (ъ
O an МЪ о о
Ф СЧ о о о.Ф .Ф о о о мЪ И И
СЧ (Ч С»< мЪ в о о
СЧ СЧ о о о
CO Ch
00 (и и о ю о
CO СО (О
О \ В О\
И (О о an
СЧ СЧ
CO Ch Ch о о ь ю о о
Ф Т
1263815.Ф
co an (»4
12638) 5 сч сч
1 (О ((1 сч а (1
1 I
1
О I сч 1
1 1
С (1
Ю сч (С(Ю
C !
Ю
Ю
СО сО (О О
О Ю
О Ю (О
Ю о
0I I
1. ! йм м
В O ж((!
Ц> 1 0! u O 0I 0I п ! О 5 О (0 0I (O
1 (.;(1 С0 (С« .0.
0!
-1 ж о 3е о
О) aQNI e
И Ж t Ж
I "(tv Д ! 3, ю о !
О 1жЦ! 1 I 2011 и 1 (0 g1 и I (О 0! Е
Я 1 (Ч
5 6 I Ф (0 (0 ! 1 &с О(О
1 в
1 д((()
1-Д С(, . -1
1=T — ll о e — -(З. I Ц о о
Ф сч
С«CO СЧ сч о «т с сч сч
М1 O
> со СО О(о o o
Ф сч
1 1 (1 сч
О О Ю
СЧ (1
1 1 1 с! (ъ
Ю Ю О
СО cO cO
Ю О О
N СЧ (.4 с((с ((1
О Ю
00 О О
О Ю О
О О(Е
00 Г (О
СО л CO О «О (О (О (О (О
СО Ю сч сч (О
Ю ! " I
o — o o
M С РЪ 0 \ о ю о о
СО 00 (O (О с \ (1 (\ с(\
