Состав для изоляции пластов

 

Изобретение относится к нефтегазодобыче, в частности к креплению скважин при бурении и изоляции пластов. Цель изобре-Изобретение относится к нефтегазодобыче, в частности к креплению скважин при бурении и изоляции пластов.' ,Цель изобретения - повышение прочности цементного камня при изгибе.Состав для изоляции пластов, состоящий из тампонажного цемента и хлорида алюминия, содержит в качестве последнего оксихлорид алюминия и дополнительно дэман-полиметилметакрилат, модифицированный моноэтаноламияом при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:Тампонажный цемент100Оксихлорид алюминия2-2,5Дэман-полиметилметакрилат, модифицированный моноэтаноламином0,02-0,1тения - повышение прочности цементного камня при изгибе. Состав для изоляции пластов состоит из тампонажного цемента, хлорида алюминия в виде оксихлорида алюминия и дополнительно содержит дэман-полиметилметакрилат, модифицированный моноэтаноламином. Соотношение компонентов следующее, мас.ч: тампонажный цемент 100: оксихлорид алюминия 2- 2,5; даман-пол и мети л метакри лат, модифицированный моноэтаноламином 0,02-0,1. Прочность образцов цементного камня на основе разработанного состава в 4-4,6 раза выше, чем у образцов на основе известных составов. Кроме того» разработанный состав обладает высокой седиментационной устойчивостью и изолирующей способностью. 1 табл.Использованный цемент по своим качествам соответствует требованиям ГОСТ 1581-85.Оксихлорид алюминия представляет собой пасту белого или желтого цвета, водный раствор, концентрат с массовой долей основного вещества А12С1зОз - 8%.Даман -этотехническое, коммерческое название прлиметилм'етакрилата, модмфицированного моноэтаноламином. Представляет собой белую пасту с содержанием основного вещества 20% и соответствует требованиям ТУ6-01-873-86.Технология применения состава состоит в том, что в зависимости от глубины залегания изолируемого пласта устанавливают необходимые пределы схватывания, т.е. время подвижности цементной пасты. В зависимости от этого определяют необходимое количество оксихлорида алюминия в'^Ё^•v »•.Ою о•ч!СО5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Е 21 В 33/138

0,02-0,1!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4750248/03 (22) 18.10.89 (46) 30.01.92, Бюл. N 4 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт глубокого разведочного бурения (72) А.У.Шарипов, С.И.Долганская, Т.В.Зайковская и Л.И.Рябова

-(53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1328481, кл. Е 21 В 33/138, 1985.

В:С.Данюшевский и др. Справочное руководство по тампонажным материалам. М.:

Н.едра, 1987, с.205. (54) СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к нефтегазодобыче, в частности к креплению скважин при бурении и изоляции пластов. Цель изобреИзобретение относится к нефтегазодобыче, в частности к креплению скважин при бурении и изоляции пластов.

Цель изобретения — повышение прочности цементного камня при изгибе.

Состав для изоляции пластов, состоящий из тампонажного цемента и хлорида алюминия, содержит в качестве последнего оксихлорид алюминия и дополнительно даман-полиметилметакрилат, модифицированный моноэтаноламином при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Тампонажный цемент 100

Оксихлорид алюминия 2- 2,5

Дэман-полиметилметакрилат,модифицированный моноэтаноламином тения — повышение прочности цементного камня при изгибе. Состав для изоляции пла- стов состоит из тампонажного цемента, хлорида алюминия в виде оксихлорида алюминия и дополнительно содержит дэман-полиметилметакрилат, модифицированный моноэтаноламином. Соотношение компонентов следующее, мас.ч: тампонажный цемент 100; оксихлорид алюминия 2—

2,5; дэман-полиметилметакрилат, модифицированный моноэтаноламином

0,02-0,1. Прочность образцов цементного камня на основе разработанного состава в

4-4,6 раза выше, чем у образцов на основе известных составов, Кроме того, разработанный состав обладает высокой седиментационной устойчивостью и изолирующей способностью. 1 табл.

Использованный цемент по своим качествам соответствует требованиям ГОСТ

1581 — 85.

Оксихлорид алюминия представляет собой пасту белого или желтого цвета, водный раствор, концентрат с массовой долей основного вещества АЬОЗОз — 8%.

Дэман — это техническое, коммерческое название полиметилйетакрилата, модифицированного моноэтаноламином. П редставляет собой белую пасту с содержанием основного вещества 20% и соответствует требованиям ТУ6-01-873-86.

Технология применения состава состоит в том, что в зависимости от глубины залегания изолируемого пласта устанавливают необходимые. пределы схватывания, т.е. врвмя подвижности цементной пасты. В зависимости от этого определяют необходимое количество оксихлорида алюминия в

1709073

0,02 — 0,1 пределах 2 — 2,5 частей, Растворяют его в том количестве воды, которое будет использовано для приготовления изолирующего состава, В этот же раствор вводят.даман в количестве 0,025 — 0,1 мас.ч. от будущей водоцементной массы. А затем в эту смесь вводят порошок цемента.

Пример 1. Для приготовления состава, ограниченного сроками схватывания 2 ч

5 мин и 3 ч 38 мин, в 300 мл воды растворяют

225 мл (18 г; 2 мас.ч.) оксихлорида алюминия и 0,22 мл (1,125 мл; 0,02 йас,ч,) дэмана. Затем в эту смесь вводят 500 г цемента, тщательно перемешивают. Получен состав, обладающий незначительным водоотделением — 0,5%; небольшой водоотдачей 98 см /30 мин, имеющий прочность при изгибе, равную 3,11 МПа и изолирующую способность 99,69%.

П р и и е р 2, Для приготовления состава, ограниченного сроками схватывания 1,5 ч и 2 ч 40 мин, в 300 мл воды растворяют 259 мл (20,7 г; 2,3 мас.ч,) аксихлорида алюминия и 3,1 мл (0,62 г или 0,07 мас.ч,) дэмана, затем добавляют 600 г цемента, тщательно перемешивают. Полученный состав имеет высокую седиментационную устойчивость (водоотделение 0,2 о/,), водоотдачу 31 см /30. мин, прочность при изгибе (при затвердева, нии при 85 С) составляет 2,93 МПа, изолирующая способность 99,49%, Пример 3, Для приготовления состава со сроками схватывания,1 ч и 2 ч.в 300 мл воды растворяют 281,3 мл (22,5 г или 2,5 мас,ч.) оксихлорида алюминия и 0,9 r (4,5 мл или 0,1 мас,ч,) дэмана, затем вводят 600 r цемента и тщательно перемешивают. Полученный состав седиментационно устойчив, показатель фильтрации близок к буровому раствору (12 см /30 мин), он обладает высоз кими значениями прочности при изгибе (затвердевание при 85 С) — 2,82 МПа и изолирующих свойств (99,56%).

Остальные примеры приведены в таблице. Они свидетельствуют о том, что:

1) прочность при изгибе образцов, полученных из разработанных составов отверждением при 85 С, в 4 — 4,6 раза выше по сравнению с прочностью образцов, полученных из известных составов. Значитель5

50 но выше, по сравнению с составами по прототипу, и изолирующие свойства, а также седиментационная устойчивость;

2) разработанные составы для изоляции пластов обладают высокими прочностными и изолирующими свойствами при содержании оксихлорида алюминия 2-2,5 мас.ч. 14 дамана 0,02-0,1 мас.ч. на 100 ч, цемента.

Концентрации оксихлорида алюминия 2 — 2,5 мас.ч. достаточны для поддержания сроков схватывания в требуемых пределах: начало

1-2 ч, конецдо 4ч. При уменьшении количества оксихлорида алюминия ниже 2% сроки схватывания приближаются к цементному раствору, не обработанному этим реагентом. При увеличении содержания оксихлорида алюминия сверх 2,5 мас.ч. в составе для изоляции пластов сроки его схватывания резко сокращаются и он становится нетекучим.

Содержание дэмана ниже 0,02 мас.ч. дает незначительный эффект. При увеличении дамана сверх 0,1 мас,ч. улучшения свойств состава почти не происходит, но при этом значительно увеличивается расход реагента.

Таким образом, разработанный состав для изоляции пластов способен повысить надежность изоляции, особенно в глубоких скважинах за счет того, что он образует цементный камень с высокой прочностью, высокими изолирующими свойствами, а также хорошей седиментационной устойчивостью.

Формула изобретения

Состав для изоляции пластов, состоящий из тампонажного цемента, и хлорида алюминия, отл и ча ю щи йс я тем, что, с целью повышения прочности цементного камня при изгибе, он в качестве хлорида алюминия содержит оксихлорид и дополнительно включает даман-полиметилметакрилат, модифицированный моноэтаноламином при следующем соотношении компонентов, мас,ч,:

Тампонажный цемент 100

Оксихлорид алюминия 2 — 2,5

Дэман-полиметилметакрилат, модифицированный моноэтаноламином

1709073

Составы и свойства исследованных составов

Структурно-механические свойства

Составы, иас.ч.

Оксихлорнд апоииния .

Цемент полу водный

Дамам Хлорид алеминия

РастекаеСроки схватывания, ч"мин

Снивение проницаемости керна, \

Оодоотда" ча > смз/

30 иин оодоотделение за

2 ч,2

Проницаемость керна до изоляции, НД

Прочность на растяюке прм изгибе, НПа, при условии твердения ность, сн начало конец

2 сут 2 сут при прн

22-25 С 85 С

2 сут при

-5 С

23 ° 2 2,20 2,42

23,О 2,48 2,44

0,73

0,71

0,0677

О ° 1028

0,8756

0,4755

92,27

78,38

3-15 110

1-45 107

25 2-00

23 1-02

2,5

Составитель Л.Бестужева

Редактор Е.Зубиетова Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 414 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

100 1,0

100 2,0

100 2,2

100 2,3.

ТОО 2,4

100 2,5

100 2,6

Растворы ло

100

О ° 015

0,02

0,05 0,07

0,08

0,10

0,12 прототипу

23 5-40

28 2 "05

26 1-47

25 1-32

24 1-15

22 1-04

22 0-45

8-37 109

3-38 98

3-03 . 54

2-38 31

2"10 27

1-47 12

Т 25 10

1,0

0 5

0,3

0,2

0,0

0,0

0,0

2,18

2,05

2,01

1,80

1,73

1,55

1,55

2.31

2,02

1,96

I,83

1,70

1,52

I,55

3,15

3 ° 11

3 ° 04

2,93

2,88

2,82

2,80

0,4457

0,2875

0,9548

1,3241

О,OI59

0,2744

0,3859

Проницаемость кер на после изоляции, НД

0,0015 о,оОо9

0 ° 0042

0,0068

0,0006

0,0012

0,0043

99,66

99,69

99,56

99,49

96,22

99,56

98 ° 88