Тампонажный раствор
Изобретение относится к креплению нефтяных, газовых и гидротерминальных скважин. Цель изобретения - повышение прочности сцепления цементного камня на основе тампонажного раствора с обсадными трубами. Тампонажный раствор включает портландцемент, воду, карбоксилметилцеллюлозу (КМЦ) и фосфатитный концентрат (ФК) при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 66,61 - 66,64 КМЦ 0,019 - 0,04 фосфатидный концентрат 0,019 - 0,04 вода - остальное. Причем в качестве ФК используют хлопковый ФК или ФК, полученные из нерафинированного подсолнечного и соевого масел, выработанных из свежевыбранных семян. Синергизм действия КМЦ и ФК при взаимодействии с клинкерными минералами портландцемента приводит к повышению силы сцепления раствора и цементного камня с обсадными трубами. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
as) S< an (д1) 4 Е 21 В 33/138
А1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯ! И ОТНРЫТИЯ1
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4337068/23-03 (22) 26,10.87 (46) 30.10.89. Бюл, У 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Л.И. Рябова, В.В, Дейкин, М.В. Рогожина и Е.С. Безрукова (53) 622.245.42(088.8) (56) Патент США 11 3340929, кл, 16629, 1967.
Авторское свидетельство СССР
9 768939, кл. Е 21 В 33/138, 1978.
Булатов А.И. и др. Химические реагенты для регулирования свойств тампонажных растворов. — Обзорная информация.Сер. Бурение. N,l ВНИИОЭНГ, 1984, вып. 3(65), с. 8-9. (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР .(57) Изобретение относится к креплению нефтяных, газовых и гидротерИзобретение относится к креплению нефтяных, газовых и гидротермальных скважин.
Цель изобретения — повышение прочности сцепления цементного камня на основе тампонажного раствора с обсадными трубами.
Тампонажный раствор включает портландцемент, воду и в качестве добавки карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и фосфатидный концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент 66,61-66,64
КМЦ 0,019-0,04
2 мальных скважин. Цель изобретения— повышение прочности сцепления цементного камня на основе тампонажного раствора с обсадными трубами. Тампонажный раствор включает портландцемент, воду, карбоксилметилцеллюлозу (КМЦ) и фосфатидный концентрат (ФК) при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 66,6166,64; КМЦ 0,0!9-0,04; фосфатидный концентрат 0,019-0,04; вода остальное, Причем в качестве ФК используют хлопковый ФК или <К, полученные из нерафинированного подсолнечного и соевого масел, выработанных из свежевыбранных семян. Синергизм действия
КМЦ и ФК при взаимодействии с клинкерными минералами портландцемента приводит к повышению силы сцепления раствора и цементного камня с.обсадными трубами, 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Фосфатидный . концентрат 0,019-0,04
Вода Остальное
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ ) пред- Об ставляет собой белый порошок, растворимый в воде. Плотность 1,591,70 г/см
Концентрат фосфагидный — жидкость бурого цвета, ограниченно раствори- д, мая в воде, но хорошо растворимая в полимерах. Известен как продукт, используемый для кормовых целей, Хлопковый фосфатид ый концентрат представляет собой жидкое.ть бурого
1518488 цвета, ограниченно растворимую в во. де, но хорошо растворимую в органи" ческих полимерах.
В составе фосфатидных канцентра" тов (хлопковых, подсолнечных и соевых †.кормовых) содержится масла не более, 60%, а фосфагидов не менее
40%, При взаимодействии полярных групп 10 карбоксиметилцеллюлозы с функциональными группами фосфатидов образуются соединения с несколькими гидроксильными группами, реакция которых с ионами Са и Al составляющими клинкерные минералы, приводит к образова нию изоморфных соединений с лиофильной поверхностью большой площади.
Эти соединения обладают сцепле-. нием с металлом и способствуют взаи- 20 модеи*ствию тампонажных растворов с металлической поверхностью обсадных груб, Синергизм действия двух реагентов (КМЦ.и фосфатидного концентрата). 25 при взаимодействии с клинкерными составляющими приводит к возникновению новых свойств тампонажного, раствора, увеличению силы сцепления цементного камня с обсадными трубами, 30
В таблице приведены составы и свойства исследованных тампонажпых растворов.
Пример 4 (см, таблицу). Для приготовления тампонажного раствора
66,64 мас.% .(666, 4 г) вяжущего затворили водой 33,322 мас.% (333,22 мл), в которой предварительно растворили новый,реагент, состоящий из
0,019 мас.% (О, 19 г). КМЦ и 0,019 мас. 10 (0, 19 г) фосфатидного концентрата.
Прочность сцепления тампонажного камня с металлом составляет 2,\ МПа через двое суток твердения. Испытания проводили на "Instron 1342", Рас- gg текаемость 24 см, Сроки схватывания:, начало 3 ч 30 мин, конец 4 ч 05 мин.
Пример 5 (см. таблицу)» Дпя приготовления предлагаемого тампонажного раствора 66,63 мас. (666,3 г) вяжущего затворили водой 33,318 мас.7. (333,18 мл), в которой предварительно растворили новый реагент, состоящий иэ 0,026 мас.% (0,26 г) )ЫЦ и
0,26 мас.% (0,26 г) фосфатидного концентрата. Прочность сцепления тампо вЂ, нажного камня с металлом составляет
2 0 ИПа через двое суток твердения, j
I шается, формула и з обретения
1, Тампонажный раствор, содержа-. щий портландцемент, добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления цементного камня на его основе с обсадными трубами, он в качестве добавки содержит карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и фосфатидный концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портланд66,61-66,64
0,019-0,04 цемент
КМЦ . Фосфатидный концентрат
Вода
0,019 0 04
Остальное
2, Раствор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве фосфатидного концентрата используют хлопковый фосфатидный концентрат или фосфатидные концентраты, полученные из нерафинированного подсолнечного и соевого масел, выработанных из свежевыбранных семян„ !
Испытания проводили на "Instron 1342".
Растекаемость 23,5 см. Сроки схватывания:,начало 3 ч 10 мин, конец 3 ч
40 мин.
Пример 6 (см, таблицу), Для приготовления предлагаемого тампонажного раствора 66,61 мас.% (666,1 г) вяжущего затворили водой 33,31 мас.% (333,1 мл), в которой предварительно растворили новый реагент, состоящий из 0,04 мас.7 (0,4 r) КИЦи 0,04 мас.% (0,4 r) фосфатидного концентрата.
Прочность сцепления тампонажного камня с металлом составляет 1,98 МПа через двое суток твердения, Испытания проводили на "Instron 1342", Растекаемость 21,5 см. Сроки схватывания: качало 3 ч 10 мин, конец 3 ч 45 мин.
Как видно из таблицы, тампонажный раствор обладает болеее высокими значениями силы сцепления образуемого цементного камня с металлической поверхностью обсадной колонны через
2 сут по сравнению с прототипом.
Прй процентном содержании IQK c фосфатидным концентратом, выходящем за указанные пределы, сила сцепления тампонажного камня с металлом умень5 1518488 6
Пример
Состав тампонавного растворе, мвс.2
В-ll
Растекаемость ° см
Сроки схватывания, ч-мин, при 75 С
Сцепление тамВода
СвС1е
Нафталин
Фосфатидный концентрат понавного камня начало конец с металлом, ИПа, черея
2-е суток твердения
I 66«66
33,34 0
Аналог
32,66 О
32,26 О
Предлагаемый раствор
0,019" 33,322 О
0,026 33,318 О
П,О4" 33,3! О
33,318 О
0,OI9"" Э3,322 О
0,04""" 33 31 О
Прототип
2 33 — О
Предлагаемый раствор с вапредель
0 05 33,29 О (Рвстекаемость не соответствует
O,OI 33,33 О,5
1-50, 2-10
20,5
1 ° 1
2 65,34 2,00
3 64«54 3;2
I-15
1-05,5 ,5
24,0
25,0
I-45
1-30
l,5
1 ° 8
66,64
66,63
66,61
66,656
66,64
66,61
0,019
0,026
0,04
0,026
0,019
0,04,5 ,5 ,5 ,5 ,5 ,5
24 «0
23 ° 5
21 ° 5
21,0
24,0
22,0
3-30
3-10
3-10
2-00
3-25
3-15
4-05
3-40
3-45
2-30
4-00
3-45. 2,1
2,0
1 ° 98
1,1
2,1
1,98
7 65
8 бб,б!
9 66,65
«5 ными 9 ,5
ГОСТ 1 ,5
21,5 иачениями
17
581)
1-50
2-40
l,8
0,05
1-55
2-15
1,0
1,3
2,50
3" 15
0,01
Хлопковый фосфатидный концентрат; .
Соевый фосфатидный концентрат;
Ф%
««««Ф
Подсолнечный фосфатидный концентрат.
Составитель Л. Бестужева
Редактор А. Лежнина Техред Л;Сердюкова Корректор. Л, Бескид Заказ 6579/36 Тираж 514 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г«Ужгород, ул. Гагарина,1<11
