Тампонажный раствор

 

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к тампонажным растворам для цементирования глубоких нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - увеличение сроков схватывания и загустевания тампонажного раствора, а также повышение прочности цементного камня на его основе в интервале температур от 50 до 90°С. Тампонажный раствор, включающий портландцемент, хлористый натрий, воду и добавку, содержит в качестве последней тринатриевую соль 2-оксипропилен-1,3-диамино-N, N, N<SP POS="POST">1</SP>, N<SP POS="POST">1</SP>, - тетрауксусной кислоты (NA<SB POS="POST">3</SB>ДПУ) и динатриевую соль нитрилотриуксусной кислоты (NA<SB POS="POST">2</SB>НТУ) при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 62,480 - 62,498

хлористый натрий 6,248 - 6,250

NA<SB POS="POST">3</SB>ДПУ 0,0017 - 0,017

NA<SB POS="POST">2</SB>НТУ 0,0003 - 0,003, вода остальное. Добавка NA<SB POS="POST">3</SB>ДПУ и NA<SB POS="POST">2</SB> НТУ в указанных соотношениях способствует удлинению сроков схватывания и загустевания, повышению прочности цементного камня на изгиб и сокращению расхода реагентов. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F. 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

O .1.1;ОВЗНЛЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР

1 (2! ) 4315602/23 — 03 (22) 20.07.87 (46) 07.10.89. Бюл. Р 37 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения пОренбургнефтьп и и Тампонажная контора Оренбургского производственного объединения по бурению "Оренбургрудгаз" (72) P.Х. Самакаев, Л.Т. Дытюк, С.Н. Горонович, Б.В. Михайлов, А,В. Александров, В. С. Петров и Н.П, Чадина (53) 622.245.42 (088.8) (56) Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам. — M. Недра, 1987, с. 202203.

Авторское свидетельство СССР

Р 907221, кл. F. 21 В 33/138, 1982. (54) ТАМПОНАЖН11Й РАСТВОР (57) Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к тампоИзобретение относится к бурению скважин, в частности к тампонажным растворам для цементирования глубо, ких нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения — увеличение сроков схватывания и загустевания тампонажного раствора, а также повышение прочности цементного камня на его основе в интервале темпера- тур 50-90 С.

Тампонажный раствор включает портландцемент, хлористый натрий, нажным растворам для цементирования глубоких нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения — увеличение сроков схватывания и загустевания тампонажного раствора, а также повышение прочности цементного камня на его осо нове в интервале температур 50-90 С.

Тампонажный раствор, включаюшии портландцемент, хлористый натрий, воду и добавку, содержит в качестве пос-. .ледней тринатриевую соль 2-оксипропилен-1,3-диамино-N,N,N,N, — òåòðàóêñóñíîé кислоты (Na ДПУ) и динатриевую соль нитрилотриуксусной кислоты. (Na НТУ) при следующем соотношении компонентов, мас.Е: портландцемент 62,480Ю

62,498, хлористый натрий 6,248-6,250, Na ДПУ 0,001 7-0,01 7, Na НТУ 0,00030,003, вода остальное. Добавка

Иа ДПУ и Naz НТУ в укаэанных соотно- ( шениях способствует удлинению сроков схватывания и загустевания, повыше-. нию прочности цементного камня на из- tea гиб и сокращению расхода реагентов. ф,(2 табл. воду и в качестве добавки тринатриевую соль 2-оксипропилен-1,3-диамино-N,N,N,,N -тетрауксусной кислоты и динатриевую соль нитрилотриуксусной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас,X:

Портландцемент 62,476-62,490

Хл ор истый натрий 6,247-6,249

Тринатриевая соль 2-оксипропилен-1,3-диами1513129 но N,N,N,N тетрауксусной кислоты Ор0017-09017

Дин ат риев ая соль нитрилотриуксусной кислоты 0,0003-0,003

Вода Остальное

Тринатриевая соль 2-оксипропилен- 10

1,3-диамино-N N,N,N -тетрауксусной кислоты (Иа ДПУ) и динатриевая соль нитрилошриуксусной кислоты (Иа НТУ) относятся к классу аминоуксусных комплексонов,хорошо растворимы в воде15 в щелочах, не растворимы в органических растворителях, не токсичны, не горючи, способны с большинством катионов образовывать прочные координационные соединения. 20

Тампонажный раствор готовят следующим образом. Б 500 г воды вводят последовательно 100 г хлористого натрия, 0,16 r Na ДЕУ и 0,24 r

Na HÒÓ. Раствор перемешивают до полного растворения компонентов и на нем затворяют 1000 r цемента по известной технологии.

Б табл.1 приведены составы и свойства исследованных тампонажных растворов.

ЭфФективность добавок определяют при 75 С и давлении 50,0 МПа.

Температурный интервал применения тампонажного раствора находится в пределах 50-90 С, что подтверждается данными табл. 2. При температуре о ниже 50 С сроки схватывания становятся черезмерно большими, не имеющими практического значения. При темпе- 40 ратуре больще 90 С время загустевания снижается до 2 ч, что недостаточ-. но для центрирования глубоких нефтяных и газовых скважин. Сумма же этих значений составляет 1 ч 25 мин. На 45 самом деле в опыте 7 срок начала схватывания увеличился на 6 ч 20 мин.

Для сроков конца схв атыв ания имеем следующую картину . 6 ч. 30 мин

5 ч 30 мин — 1 ч для опыта 13 и

5 ч 55 мин — 5 ч 30 мин — 25 мин.

Сумма этих значений также составляет

1 ч 25 мин..На самом деле в опыте 7 время конца схватывания увеличива— лось на 6 ч 30 мин.

При использовании предлагаемого тампонажного раствора удлиняются сроки начала и конца схватывания и загустевания тампонажного раствора по сравнению с известным, повышается предел прочности цементного камня на изгиб, сокращается расход вводимой добавки по сравнению .с известной.

Формул а изобретения

62,480-62,498

6,248-6,250

Пор тландцемент

Хлористый натрий

Тринатриевая соль 2-окси-про-. пилеин-1, З-.диамино-.

N,N,N,N -тетраук/ ( сусной кислоты

Динатриевая соль нитрилотриуксусной кислоты

Вода

0,0017-0,017

0,0003-0,003

Остальное

Тампонажный раствор, включающий портландцемент, хлористый натрий, воду и добавку, о т л и ч а,ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения сроков схватывания и загустевания тампонажного раствора, а также повышения прочности цементного камня на его основе в интервале температур

50-90 С, он в качестве добавки содержит тринатриевую соль 2-оксипропилен.1,3-диамино-N,N,N,N -тетрауксусной кислоты и динатриевую соль нитрилотриуксусной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.X: х

v ххф

al е(6 х 6

I х ф

aI f K

Й осс с

ИИИИ

СООССCСCCСО

С 0 С С О О С С С С О

И О\ (ГЪ И Оl in ОЪ О1 О1 И О1

ОСС

С С С

In ОЪ И

С С

Ю 0

И 1(Ъ! СС

0! ХС ф О (00 а х ф !

ОИОИ

IГ\ Г ОЪ ОЪ (- К 0(И ф 0

tn ul О1 in и О ъ 01 и и и и О1 и и

Г Г Л ((Г \ 1 Г 1 Л 1 Г (О Ъ (ГЪ

Л Г

О 1 Х х х-1

О О1 О Q

< 4 О O

1 1 I 1 (О In <С СЧ

OO

O in

I

С(О О И И О(С 0

Ф < 1 (4 О <Ч O ф

I I I i I

Сl .О OO (Ъ (СЪ Оъ < 4

ОИИОИ

- à — О С 1

1 1 I I 1

С4 Ф С Ъ Г С l

С И (1 (Ъ

СЧ с 4 ф al ф 1

I х ф е х

IO ф

51

СГ Ь

al О

1 Х (o

Х Х " I

0 О (О ф аофх х х к

О\И 00 (О (О (х х EE

01 О О

РЪ < 0

СО CO O< 0(с(1 In (O (Ъ Ф (Ъ

СЧ О1

О CO

Ф С"Ъ ("1 0 Сс\ (1 РЪ

О О

О1 О О О (I С Ъ (vI

° СЧ I I (О И

0(I Х

I Ьс(i

О О

In 0 О

-с(I I

I О -0

Оl

О1 О

О 1 I

С (О Ъ

Ю

О О

1 .Ф I

Ю

О О

И (О 1

ООИС (Ъ И! I 1 I

И (О И 01

И О и (n

I I

О\

)!,— 1

О О

О < 1 1 ,1 (/Ъ СО

O О

О И О О1 О ul О И О Оl

ut< i (n С40ъсчис4

I I С 4 чГ ! l I . I . (1 <Г((съ (»l (ъ 0 (n co

О

СЧ И О О

1 тИ. (n 1 1

ОЪ Л (1

О И (Ч

I !

С\ РЪ

I

Ф CI

<6 О

О1 ul И ul И О\ И И ОЪ Ф О1 О\ И

< 4 СЧ (4 СЧ С.((4 (»4 СЧ СЧ <»4 С 4 CV С 4 С 4

Л I Г (Ъ

f

1 О

al О

Е

О al ф ф (ъ(Х

Оъф и ul (С(СЧ С 4 (Ч С 4

0 Е

Ct О

0 С< х A

Д

0 0 0 О О 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Ръ (n (n с ъ 01 с<ъ с ъ (1 (1 с 1 (с1 с<ъ с ъ с(ъ

CO СО 00 00 CO СО СО CO CO CO CO CO CO 00

О О

Ю С 1

CO CO

1 Х X

f (0 О Ct

Д 0 4

ОСО (съ съ (n

СО 00 00

О О О О О О О О О О О С О О

0OOOO0 0 0 0 OO0 О0

О О

О О

ООО

0OO

0 О 0 !

О

0 О О О 0 О О 0 0 0 0 О 0 0 с! к 1 (ккс! ct кк к кк

О О к

С5 ! О @

0t

СО

k( (с(И О

О Г(Ъ

О О (О О С

O 1 О 1 О

С 4

O И

О О

О С

О О!

4о

И О1 И И

ОООО

0OO0

О С СО

v ! (tl j с(-! Г ./

О 1

О

О OO

О ОО

О t

О (4 О

О 0 О

ООО 1

О Г

О О

Ю I Ю I

О0ОС

ОООО

< *

ОООО иO(n (4 Ф tn

OOO

ООО I I (00 00 CO CO

0 .Ф < (Ч (4 с»4 СЧ

* Ф О (О <О О

Х х

0 к

О

1 1 1 I I I I 1 1! 1

1 I

Ф ф Ф .Ф Ф ("l ul Ф -Ф Ф

СЧ СЧ С 4 (»! (4 < 4 С 4 С»4 <Ч СЧ СЧ СЧ СЧ С 4 ,О,О,О (О (О (0 "О .О (О О,О .О Ч.((О

О (/Ъ (4

I Х

1 <0 &

I К Х ! f 01 а х

О 01

О О О О

CO СО OO СО

Ф

<Ч СЧ <4 <Ч

"О (СЪ ЧЪ <О

Cj х

01 ( х

I f Я

1 О Е

1 О Э

1 И

О -Ф (О 0 O О О O C (O О О О О

ВЮЛЛаСИОЛЛИЮВВ! .Ф0 Ф.Ф Ф.0 И Фчс Фф и Ф 1

О О л О (О И (О < 4 (О (О

С4 С 4 СЧ 4 С 4 СЧ С 4 (4 СЧ (4 < 4 СЧ СЧ СЧ О (О .О (О "О (О (О (О .О О .О О "О О

l0

ai (»

О

О

О к

91 (0

О

0 (Ъ

1 !

»

О (О (a Я

О С4 <"1 Ъ О1 (О

Ж

В (Ъ ФО\<О(COОЪ (I (» Ф( х к

О 0 .0

I м ах — сч

1 а6 и Й

I ф х

О х х

О

0 Г

al

Е 1

1

Х Х I

О OI 1

Х 1

1 ф 0

1 Ж

< 1 И О

О 01

0OO

O0 0 ь

I I ООО

Ю

1 1 (О

I

ul и1

I (С(СЧ

as

l д 1

I

I (О,!

I

Ы к

Ш (tl

1

Ql к

Е

al

1-

Е х (l0 I

Х У

О х

О 3 а ф

О ч !

2 О

0

ОС

Г