Добавка к тампонажным растворам

 

Изобретение относится к вяжущим веществам для крепления скважин. Цель - уменьшение водоотделения тампонажного раствора. Добавка содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: гипан 2,54-9,90, фосфатидный концентрат растительных масел 7,62-18,03, вода остальное. Добавку готовят смешением входящих в нее компонентов в течение 2-3 мин, затем вводят в жидкость затворения. Портландцемент затворяют при В/Ц=0,5. Дозировка добавки 0,1-0,168 мас.%. Добавка замедляет сроки схватывания и пластифицирует тампонажный раствор. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 60

< 3

Масло

Фосфатиды

Влага

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4364155/23-03 (22) 10.12.87 (46) 07..08.90. Бюл, К- 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Л.И. Рябова, Е.С.Безрукова, В.В. Дейкин, У.В. Тросько, В.В. Белобородов, В.С. Стопский, Г.Я. Смирнов, А.Н. Арутюнян, P.Â. Казарян и F..Ï. Корнена (53) 622.245.42(088.8) (56) Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам. — М.: Недра, 1973, с. 135.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1518488, кл. Е 21 В 33/138, 20..08 ° 88.

Изобретение относится к вяжущим для крепления нефтяных, газовых и гидротермальных скважин.

Цель изобретения — уменьшение водоотделения тампонажного раствора.

Добавка содержит полимер, воду и фосфатидный концентрат растительных масел при следующем соотношении компонентов, мас.%: полимер — гипан

2,54-9,90; фосфатидный концентрат растительных масел 7,62-18,03; вода— остальное.

Фосфатидный концентрат получают в процессе обработкй масла водой, т.е. в процессе гидратации.

Состав фосфатидного концентрата, %: (51)5 С 04 В 24/24, Е 21 В 33/138

2 (54) ДОБАВКА К ТАМПОНАЖНЫМ РАСТВОРАМ (57) Изобретение относится к вяжущим веществам для крепления скважин, Цель — уменьшение водоотделения тампонажного раствора. Добавка содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: гипан 2,54-9,90, фосфатидный концентрат растительных масел

7, 62-18 03 вода остальное. Добавку готовят смешением входящих в нее компонентов в течение 2-3 мин, затем вводят в жидкость затворения. Портландцемент затворяют при В/Ц=0,5. Дозировка добавки О, 1-0, 168 мас.%. Добавка замедляет сроки схватывания и пластифицирует тампонажный раствор.

2 табл.

В результате взаимодействия фосфатидного концентрата и высокомолекулярного водорастворимого соединения (гипана) получается новое химическое соединение, которое понижает водоотделение, увеличивает время загустевания и повышает пластификацию тампонажного раствора по сравнению с чистым высокомолекулярным водорастворимым соединением.

Основным компонентом .концентрата являются фосфолипиды, обеспечивающие получение положительного эффекта за счет образования сложных соединений с несколькими гидроксильными группами, реакция которых с ионами Са и Al составляющими клинкерные минералы, приводит к образованию изоморфных соединений с лиофильной поверхностью большой площади. Синергизм действия двух реа3 1583381 4

7, 62-18, 03

Остальное

Таблица 1

Гипан г мас. Х

Соотноше- Вязкость, ние в пе- Па-с

Пример

Фосфатидный концентрат Вода мас.X мас.Ж ресчете н сухое. вещество

198,8

170,0

162,0

142,0

207,32

1:1

1;2

1:3

1:4

2:1

5 9, 9 (рап1совый) 40, 45

6, 66 18,.03 (расповый) 26, 94

7, 5 7, 62 (хлопковый) 88, 4

8 4,61(хлопковый)163,3

3,33 5,8 (рапсовый) 47,34

5 9,9

3,33 9,02

2,5 2,54.

2,0 1,15

6,66 11,61

80,2

72, 95

89, 84

94,24

82,59

2

4

Т аблица 2 (Добавка, соотношение ком понентов, О, 132 мас. 7) Вянущее (81, мас.%

Вода, Д, см мас.7.

Сроки схватывания при 75 С, ч-мнн

Водоотделение

Прочность через

2 сут, ИПа (при 75 С) через

2 ч, Е

КИЦ Гилян

Фосфатндный концентрат

Начало Конец

Изгиб

Сжатие

33,291

33,291

33,291

33,291

33>291

33,291

33,291

33,291

33,423

24

25,0

25,0

24,0

22,0

21,0

18,5

23,0

20> 5

3,6

3,6.

3,5

3,5

3,0

3,0

3,5

3 5

3 6 ьб, 577

66,577

66,577

66,577

66,577

66,577

66,577

6b,577

66,577

3;20

4 — 00

4-00

3-50

2-40

2-40

2-00

3-00 .

1-40

3-55

4-40

4-30

4-30

3-00

3-05

2-30

3-50

2-10

0,4

0,1

0,1

О,t

0,2

0,2

О,б

0,2

1-2

7,1

7,1

7,0

6,9

6 1

6,3

7,0

6,9

7,2 гентов (гнпаня с фосфатидным концентратом) при взаимодействии с клинкерными составляющими приводит к умень.шению водоотделения. Новая молекула, кроме гидроксильных групп, содержит в себе бетаиновый IlpoTQH Попадая с водой затворения в клинкер, реагенг присоединяется к кислородосоставляющей минерала. Среда тампонажного ряст-1р вора постепенно переходит из нейтральной в щелочную..с рН 10-11. В щелочной среде бетаиновый протон,, который прочно связан с азотом, диссоциирует и

Легче внедряется в решетку минералов 15

{получается гелекристаллическая форма кристалла),тем самым понижается водоотделение.

Добавку готовят путем введения фосфатидного концентрата в раствор гипа- 2р на и перемешивания в течение 2-3 мин.

В табл. 1 приведены составы добавок.

Пример 1, В 45,45 мл гипана, содержащего 5,0 г сухого вещества, 25 вводят 5,0 r фосфатидного концентрата, перемешивают 2-,3 мин. Реагент готов к употреблению. Вязкость 198,8 Па ° с.

Тампонажный раствор готовят следующим образом.

Приготовленную добавку вводят в жидкость затворения. Затем затворяют портляндцемент при В/Ц=0,5. Количество добавки О, 1-0, 168 мас.%.

Свойства тампонажного раствора и камня представлены в табл. 2.

Использование добавки позволяет понизить водоотделение, замедлить сроки схватывания и пластифицировать тампонажный раствор.

Фо рмула из обре тения

Добавка к тампонажным растворам, включающая полимер, воду и фосфатидный концентрат растительных масел,,отличающаяся тем, что, с целью уменьшения водоотделения тампонажного раствора, она в качестве полимера содержит гипан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гипан 2,54-9,90

Фосфатидный концентрат растительных масел

Вода