Комплексная добавка для тампонажных растворов "орион-ii

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - предупреждение каналообразования в тампонажном растворе и повышение сопротивления гидропрорыву цементного камня. Добавка содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: поливиниловый спирт 90,0 - 96,0

антивспениватель 1,0 - 3,0

ацетамид или карбамид 2,0 - 8,0. Добавку готовят смешением компонентов. Тампонажный раствор готовят затворением портландцемента на водном растворе добавки. Количество добавки 0,5 - 1,0% от массы цемента. Добавка используется при 75 - 90°С. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАПИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4736494/04 (22) 11.09.89 (46) 15.08.91, Бюл.N- 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) В. Е.Ахримен ко, 3. LU,Àõìàäèø èí, А.H.Êóñêîâ, Н,Г.Марин, Д.Е.Маркосян.

Ю.Е,Налбандян и В.Н.Никифорова (53) 622.245.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N . 578434, кл, Е 21 В 33/138, 1977.

Рязанов Я.А, Справочник по буровым растворам, M.: Недра, 1979, с. 164. (54)КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКАДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ "ОРИОН-11"

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения — предупреждение каналообразования в тампонажном растворе и повышение сопротивления гидропрорыву цементного камня.

Поставленная цель достигается тем, что добавка содержит поливиниловый спирт, пеногаситель и ацетамид или карбамид при следующем соотношении компонентов, мас. 7(,:

Поливиниловый спирт 90 — 96

Пеногаситель 1.0 — 3,0

Ацетамид или карбамид 2,0 — 8,0

Повышение сопротивления гидропрорыву камня с введением комплексной добавки объясняется следующим образом.

Молекулы водорастворимого амида

"связывают" молекулы воды за счет водородных связей и удерживают их при значительных перепадах давления в интервале температур до 90 С.

„, Я2„„1670099 Al (sl)s Е 21 В 33/138, С 04 В 24/24 (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — предупреждение каналообразования в тампон ажнам растворе и повышение сопротивления гидропрорыву цементного камня. Добавка содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.ф,: поливиниловый спирт 90,0 — 96,0; антивспениватель 1,0 — 3,0; ацетамид или карбамид 2,0 — 8,0. Добавку готовят смешением компонентов. Тампонажный раствор готовят затворением портландцемента на водном растворе добавки. Количество добавки 0,5 — 1,0"-,ь от массы цемента Добавка используется при 75 — 90 С. 2 табл.

Гидратированные молекулы амида, взаимодействуя с поливиниловым спиртом, увеличивают молекулярную массу полимера, Увеличение молекулярной массы полимера приводит к увеличению вязкости цементного раствора, делает раствор седиментационно устойчивым, Седиментационная устойчивость таких растворов сохраняется и при значительных перепадах давлений, так как при этом молекулы полимера "высаживаются" из раствора в скелете цементного теста, кольматируют поровое пространство и предупреждают, тем самым. образование каналов для отфильтровывания жидкости затворения. Наличие добавки

"Орион-1Г в тампонажном растворе предупреждает каналообразование в формирующемся скелете камня даже при значительных перепадах давления. Предупреждение каналообразования в структуре формирующегося камня сказывается и на сопротивлении гидропрорыва его. Чем вы1670099

50 ше кольматация парового пространства камня, тем больше величина сопротивления гидро п роры ва.

Комплексную добавку готовят путем тщательного перемешивания компонентов, взятых в укаэанных процентных соотношениях.

В промысловых условиях комплексную добавку "Орион-II" растворяют в воде и на

«риготовленчом растворе затворяют цемент.

Образцы тампонажного раствора, содержащие комплексную добавку, испыты ;ли на водоотдачу, а камня на прочность и

i:à гидропрорыв. В опытах использовали портландцемент для горячих скважин.

Пример 1, Берут 90 r (90 $) поливинилового спирта: 2,0 г (2,0 ) пеногасителя (триксан); 8,0 г (8,07ь) ацетамида и все тщательно перемешивают. После перемешивания отбирают 10,0 г полученной смеси, растворяют в 500 см водопроводной воды и на полученном растворе затворяют 1000 r портландцемента. После трехминутного перемешивания цементного раствора измеряют его водоотдачу (при 75 С водоотдача равна 63,0 cì /30 мин, сопротивление камо ня гидропрорыву — 7,8 МПа/м, прочность камня на из. иб через 24 ч равна 4,0 МПа).

Пример 2. Берут 93,0 г (93,0 ) поливинилового спирта; 1,0 г (1,0 } пеногасителя (МАС-200); 6,0 г (6,0ф,) карбамида, тщательно все перемешивают и после этого отбираю1 7,5 r полученной смеси, растворяют ее в ",.00 см воды, После растворения добавки на |полученном растворе затворяют

1000гпортландцемента и после перемешивания определяют водоотдачу, а для камня сопротивление гидропрорыву и прочность на изгиб при 90 С. Численные значения этих величин для приведенного опыта следующие: В =- 84,0 см /30 мин; сопротивление гидропрорыву 7,8 МПаlм; г рочность на изгиб 4,3 МПа.

Пример 3. Берут 96,0 г (96,0 ь) поливинилового спирта; 2,0 г (2,0 ) карбамида;

2,0 г (2,0;(,) триксана, перемешивают, отбирают 5,0 r полученной смеси, растворяют ее в 500 см воды и на приготовленном раство5

35 ре затворяют 1000 r портландцемента. При

75 С водоотдача для полученного раствора

76,0см /30 мин, сопротивление гидропрорыl ву 6,7 МПа, а прочность на изгиб 3,2 МПа.

Пример 4. Берут 90,0 г (90,0%) пол ивинилового спирта; 9,0 г (9,07ь) ацетамида и 1,0 г (1,07ь) МАС-200. Смесь тщательно перемешивают и от общей массы берут 5,0 г ее и растворяют в 500 см водопроводной воды, На полученном растворе затворяют

1000 г цемента и при 90 С определяют водоотдачу раствора (96,0 см /30 мин): соп ротивление, гидропрорыву камня (6,8 МПа/м) и прочность камня на изгиб (4,8 МПа).

Характеристика тампонажного раствора и камня, содержащих комплексную добавку с различным составом ингредиентов, представлена в табл. 1, 2

Из табл, 1 и g следует, что комплексная добавка "Орион-1Г значите ;ьно повышает сопротивление гидропрорыву камня. Запредельные количества пеногасителя существенного влияния на свойства раствора и камня не оказывают. B то же время цементный раствор, не содержащий комплексной добавки, обладает на порядок большей водоотдачей, а камень в 1,5 — l,9 раза меньшим давлением гидропрорывь. че л добавкой "Орион-II".

Применение добавки п0эволи1 повысить качество цементирования ..ак loHHQнаправленных скважин, сниэи1ь межпластовые перетоки и обводненнас ь добываемой нефти.

Формула изобретения

Комплексная добавка для тампонажных растворов, включающая поливиниловый спирт и пеногаситель, о т л и ч а ю ц а я с я тем, что, с целью предупреждения каналообразования в тампонажном растворе и поr вышения сопротивления ги .- опрорыву цементного камня, она допо:нительно <.одержит карбамид или ацетамид при следующем соотношении компонентов, мас, $:

Поливиниловый спирт 90.0 — 96,0

Пеногаситель 1,0 -3,0

Карбамид или ацетамир 2,0 — 8,0

1670099

Tаблица 1

Состав добавки "()рион-П" и е -о количество в цементном растворс тав р, Пене

2,0—

1,0—

2,0—

4,0—

3,03.0—

1,0—

0,5—

4.0—

1,0—

Таблица 2

Характеристика тамг:онажного раствора и камня P - 3,7 МП

Составител ь fj. Бес гуже в а

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.Король

Редактор М.Бандура

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2123 Тираж 360 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5