Пеноцементный тампонажный состав
Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин. Цель изобретгийя - улучшение тампонирующей спо.собности состава за счет повышения кратности, солеи щелочестойкости пены при одновременном снижении хрупкости и проницаемости цементного камня. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мае.ч.: тампонажный цемент 100; жидкость затворения 50-100; пенообразователи на основе перфторированных поверхностно-активных веществ 0,1- 1,5; минеральное волокно 1,0-5,0,; упругоэластичная демпфирующая добавка 5,0-15,0; газ 0,01-5,0. В составе в качестве упругоэластичной демпфирующей добавки используют силиконовый каучук, полиуретановую кромку или отходы шинной пром-ти, а в качестве эмульгатора - пенообразователи на основе перфторированных поверхностноактувных веществ. Последние обладают высокой пенообразующей способностью в широком интервале т-ры, как и в обычных водных растворах. Данный состав может быть использован в качестве затворения минерализованных вод. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. § (Л со со СП 00
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСГ1У6 ЛИК (19) (11) (511 4 Е 21 В 33/138
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4110630/22-03 (22) 12.08.86 (46) 15.05.88. Бюл. ¹ 18 (71) Московский институт нефти и газа им. И.М.Губиина и Бориславский филиал
Государственного научно-исследовательского и проектного института хлорной промышленности (72) О.К.Ангелопуло, В.С.Бакшутов, В.В.Бондаренко, Е.С.Тангалычев, В.Г.Полудненко, В.Я.Василенко, P.Â.Êó÷åð и А.И.Чайников (53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 927973, кл. Е 21 В 33/138, 1980.
Авторское свидетельство СССР № 1224398, кл. Е 21 В 33/138, 1984. (54) ПЕНОЦЕМЕНТНЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ (57) Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин.
Цель изобрет -ния — улучшение тампонирующей способности состава за счет повышения кратности, соле- и щелочестойкости пены при одновременном снижении хрупкости и проницаемости цементного камня. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.ч.: тампонажный цемент 100; жид кость затворения 50-100; пенообразователи на основе перфторированных поверхностно-активных веществ 0,11,5; минеральное волокно 1,0-5,Q; упругоэластичная демпфирующая добавка
5,0-15,0; газ 0,01-5,0. В составе в качестве упругоэластичной демпфирующей добавки используют силиконовый каучук, полиуретановую кромку или отходы шинной пром-ти, а в качестве эмульгатора — пенообразователи на основе перфторированных поверхностноактивных веществ. Последние обладают высокой пенообразующей способностью в широком интервале т-ры, как и в обычных водных растворах. Данный состав может быть использован в качестве затворения минерализованных вод. з.п. ф-лы, 3 табл.
1 395808
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к тампонажным материалам для крепления скважин в условиях аномаль5 но низких пластовых давлений, интенсивных поглощений.
Цель изобретения . — улучшение тампонирующей способности раствора за с ет повышения краУности, соле- и ще-1О лочестойкости пены,при одновременном снижении хрупкости и проницаемости цЕментного камня.
Цель изобретения достигается тем, что тампонажный раствор для цементи5 рдвания скважин, включающий тампонажнь|й цемент, жидкость затворения, минеральное волокно, эмульгаторы и газ, в качестве эмульгатора содержит пенообразователи на основе перфтори- 2< рованных ПАВ, кроме того, в состав дополнительно входит упругоэластичная демпфирующая добавка при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Тампонажный цемент 100
Жидкость затворения 50-100
Пенообразователи на, основе перфторированных ПАВ О, 1-1,5
Минеральное волокно 1, 0-5, О
Упругоэластичная демпфирующая добавка 5,0-15,0
Газ 0,01-5,0
В качестве тампонажного цемента моГут быть использованы тампонажные силикатные или хлорсиликатные портландцементы для "холодных" и "горячих" скважин, а также различные смеси на их основе.
В качестве жидкости затворения использованы техническая вода, природныЕ минерализованные воды (пластовые, озЕрные, морские), минерализованные буровые растворы и др.
В качестве пенообразователей на основе пленкообразующих перфториро45 ванных ПАВ используются:
И, -Я- -имидазолинилперфтороксаалкилсульфонат калия (натрия) !
ИеОРСГ2(СГ2 О(СГСГ2О) СГ- SO
М
СГ
Me — К, Na где n= 1,2;
m = 0,1,2,3;
N -qu)Me-сульфоноперфторполиокса2 алкак) этиленамид
СГ3
33(СГ2)1 0(СГСГ2 011п СГ СО1чН 3
СН
СН2 меод(сг,)„о(сгcFzo)> сг-
-вн
1г, сг, Me — К, Na гдеn=23;
m = 0,1,2,3 °
В перфторированные ПАВ введены пенообразователи "Прогресс" ОП-10, алкилсульфаты первичных спиртов и др.
Перфторированные ПАВ обладают высокой пенообразующей способностью в широком интервале температур как в обычных водных растворах, так и в растворах высокой степени минерализации природных и искусственных с добавками щелочей и солей (NaOH, КОН, Na CO, Ca(OH), NaC1, КС1, СаС1, МЕС1 и др.). Сравнительные данные по кратности и солестойкости пены в минерализованных жидкостях приведены в табл. 1.
Пример. Тампонажный раствор готовят в следующей последовательности. В там онажный цемент для "холодных" скважин добавляют минеральное аобестовое волокно, демпфирующую упругоэластичную добавку — силиконовый каучук и тщательно перемешивают.
После этого полученную смесь затворяют жидкостью затворения, в которой предварительно растворяют ПАВ. Затем, в таМпонажный раствор вводят газ (воздух, азот).
В табл. 2 приведены конкретные примеры данного состава.
В табл. 3 приведены свойства тампонажного раствора и цементного камня, приготовленных согласно изобретению.
Данный пеноцементный тампонажный раствор для цементирования скважин обеспечивает повышение качества тампонирования скважины при аномально низких пластовых давлениях, в том числе и при использовании в качестве жидкости затворения минерализованных вод . Низкая проницаемость цементного камня и хороший контакт с породами и обсадными трубами позволяет уменьшить затраты на первичное цементирование и реме нт скважин.
5808 ных веществ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Тампонажный цемент 100
Жидкость затворения 50-100
Пенообразователи на основе перфторированных поверхност1. Пеноцементный тампонажный сосО, 1-1,5
1,0-5,0
Таблица!
I о
Na
Электрол ответств ный за минерализа цив воды
Кратность пены 4,9 3,0 3, 1 2, 9 6,8 4,8 2,9 3,8 6,2 5, 0 5,0 2, 5
4,0 5 0
П р н м е ч а н и e: Температура 20 С, кояцентра1уя электролита 5Х, концентрация ПАВ !Х. В качестве пенообразукщик ПАВ использован "Кубаксалим".
Т а бл иц а 2
Компоненты
Составы, мас.ч.
2 (3 ) t 00 100
Портландцемент Портландцемент для "горячих" для "холодных скважин скважин
Портландцемент для хОлОдных" скважин
Пор тландцемент для «горячих скважин
Тампонажный цемент
Жидкость затворения
50 50 50
Вода морская Высокощелочная Рассол
Баренцева моря
Вода техническая пресная
1,5
"Кубаксалим"+
+мПрогресс" в соотношении 2:1
5,0
Синтетические
0,4 № 2
0,1
"Кубаксалим"
0,6
¹ 1
Минеральное волокно 1,0
Асбестовое во- Сивол локно 7-ro
2,0
1,5
Стеклянные волокна гидросиликаты кальция сорта
Демпфирующая упруг !эластичная добавка
5,0
Пенопластовая
10,0 15,0
Силиконовый ка- Отходы шинной
7,0
Пеноолиуретановая крошка учук промышленности крошка
2,0
3,0
5,0
0,01
Воздух
139
Формула изобретения тав для цементирования скважин, включающий тампонажный цемент, минеральное волокно, эмульгатор, жидкость затворения и газ, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с :целью улучшения тампонирующей способности состава за счет повышения кратности, соле- и щелочестойкости пены при одновременном снижении хрупкости и проницаемости цементного камня, он дополнительно содержит упругоэластичную демпфирующую добавку, в качестве эмульгатора используют пенообразователи на основе перфторированных поверхностно-активно-активных веществ
1ð Минеральное волокно
Упругоэластичная демпфирующая добавка 5,0-15,0
Газ 0,01-5,0
2. Состав по и. 1, о т л и ч а ю—
15 шийся тем, что в качестве упругоэластичной демпфирующей добавки используют силиконовый каучук, полиуретановую крошку или отходы шинной промышленности.
1395808
ТаблицаЗ ененного раствора и каиня чность
t1,Â
3,15
1250 1,3
1,5
S 7OO
5,!
6 8
1>5
1 5
1,2
3,0
10,2
1180
3,4
100
170 1,5
0,3
3,2
12,0
1100 3,8
t 5 25, О
3,1
880
3>4
15, 7
3,2
6,7
2, 15
1,5
t00
850
2,9
11 ° 4
9,0
3,,1
75 > 1,5
820
f00
3,00
10,0
8 9
150
1,5
1О0
45,0 г>5
2,7
3,2
29,0
1,2
490
3,6
3,0
1,5
100
420 1,64
5,0
3,1
20,5
100
t50 1,5 I00 400
6,3
3,2 I8, 6
1,95
17 5,5
1,5"
t 7OO
1200
8,4
2,6
100
3,2
1200 3,4
t,5
2,6
8,8
150
t00
75 1,5
0,019
8,0
100
830
2,9
3,0
0,005 f 50
100 800
8,2
2,7
1,5
100
500
2>66
t,5
3,5
0,9
1 ° 5
1,7
4,6
150
1,5
IОО
450
2,7
0,5
1230
15 55
t00
3,5
2,7
1,5
1,3
1 ° 5 100
1200
4,9
2,6
1,9
1,О
850
1>S
t0O
1,2
3,0
2,5
100
t 5
3,0
810
2,3
6,0
2,6
2,4
45 г,5
500 0,9
2,7
12,2 гоа
460
1,3
3,3
2,5
5,5 в,о
3 1700
16 5,5
75 г 5 г2оо
100
3,1
2,6
О, 15
1100
3,2
8,5
2,65
0,05
840
15
1 ° 5
I00
2 б
7,3
2,8
0,3
150! ° 5
100
840
2,8
7,6
2,7
0,1
2,5
100
500
1,6
4 О
1,9
ISO
1,5
450
4,9
2,7
1,8
Т,О
4 1700
16 55
t00 1200
1,5
2,6
2,4.
8,8
I,Ò
1200
100
f,5
2,3
5,6
2,45
1,5
860
100
1,3
3,4
2,6
17,1
t,5
100
850
2.2
5,5
2,5
6,9
1,5
100
0,8
1,9
2,4
12,0
1,4
1,5
I OO
3,5
2,5
3,3 изгн гТПа
100 1230 2,0
810 3,0
5t0 0,85 рупкост камня роннцаемость о воздуху
0,012
0,0003
