Тампонажный раствор

 

Сущность изобретения: раствор содержит , мае.ч.: алинитовый цемент 100; уксусно-кальциевый порошок - техническая кальциевая соль уксусной кислоты 3-10; вода 50-65. Уксусно-кальциевый порошок получают при нейтрализации гашеной известью летучих жирных кислот, образующихся при термическом разложении древесины . В воде растворяют порошок, на растворе затворяют цемент. Сроки начала схватывания при 75°С не менее 4 ч 45 мин. Расширение до 6%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОци Ал истиче ских

РЕСПУБЛИК (5 >s Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862858/03 (22) 05,06.90 (46) 07,06.92. Бюл. N 21 (71) Московский институт нефти и газа им.

И.М, Губкина (72) О.К. Ангелопуло, В.С. Бакшутов, Е,С, Тангалычев, X,À. Оразмамедов и М.А, Михаев (53) 622,245.42(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1406344, кл. Е 21 В 33/138, 1988, Авторское свидетельство СССР

¹ 1011836, кл. Е 21 В 33/138, 1983, Изобретение относится к бурению скважин, в частности к составам тампонажных растВоров для крепления скважин в сложных геолого-технических условиях.

: Известны тампонажные растворы, содержащие в качестве вяжущего алинитовый (хлорсиликатный) цемент.

Однако тампонажные растворы на основе алинитового цемента, отличающиеся высокой гидравлической активностью, термокоррозионной стойкостью; имеют приемлемые сроки загустевания тол ькс в условиях нормальных температур, а при повышении температуры сроки загустевания становятся слишком короткими, а поэтому технологически неприемлемыми с точки зрения возможности применения алинитовых тампонажных растворов для крепления сква жин.

Наиболее близким по составу и техниче-.: ской сущности к изобретению является тампонажный раствор, включающий в качестве добавок жидкое стекло или полиакрилаты (гипан или полиакриламид). Эти добавки способствуют снижению водоотдачи и могут регулировать сроки схватывания, кото,, ЫЯ,, 1739007 А1

2 (54) ТАМПОНАЖН6! Й РАСТВОР (57) Сущность изобретения: раствор содержит, мас,ч.: алинитовый цемент 100; уксусно-кальциевый порошок — техническая кальциевая соль уксусной кислоты 3-10; вода 50-65. Уксусно-кальциевый порошок получают при нейтрализации гашеной известью летучих жирных кислот, образующихся при термическом разложении древесины. В воде растворяют порошок, на растворе затворяют цемент. Сроки начала схватывания при 75ОС не менее 4 ч 45 мин.

Расширение до 6 . 2 табл, рые, в целом, соответствуют технологическим требованиям.

Однако сроки загустевания недопустимо малы. Алинитовый цемент отличается хорошей восприимчивостью к действию традиционных реакторов-замедлителей сроков схватывания, однако время загустевания при этом остается недопустимо малым и этими реагентами практически не регулируется. Цель изобретения — увеличение времени загустевания тамйонажного раствора на основе алинитового цемента, при одновременном повышении степени.его расширения.

Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор, включающий алинитовый цемент, добавку и воду, содержит в качестве добавки уксусно-кальциевый порошок (УКП) — кальциевого соль уксусной кислоты, получаемую при нейтрализации гашеной известью летучих жирных кислот, образующихся при термическом разложении древесины, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: алинитовый цемент 100; УКП 3-10; вода 50-65, 1739007

Таблица1

Со е жание компонентов аство а, мас.ч.

Состав

Алинитовый цемент

Отстойная смола

Жидкое стекло

УКП

Полиакрилаты

Вода

5

1,5

100.

2

4

6

7*

8** .,5,2

1,9

0.05 окси да кальция

* Алинитовый цемент содержит 4 свободного

** Состав 8 содержит 5 мас.ч. доменного шлака.

УКП представляет собой в основном техническую соль уксусной кислоты, получаемую при нейтрализации гашеной известью летучих жирных кислот, образующихся. при термическом разложении древесины. УКП имеет следующий химический состав, мас. : производные фенолов 7 — 10; гашеная известь 10-14; кальциевая соль уксусной кислоты — остальное.

УКП представляет собой порошок, обладающий хорошей растворимостью (30-50 r в 100 r пресной или морской воды). Водный раствор порошка имеет слабощелочную реакцию.

fl р и м е р 1. В 50 см воды добавляют

3 r УКП и перемешивают до полного его растворения. Затем на полученном растворе затворяют 100 г алинитового цемента и перемешивают в течение 3 мин, После этого . определяют технологические параметры полученного раствора. и готовят образцы для определения физико-механических свойств. цементного камня.

Пример 2. В 65 см воды добавляют

10 г УКП и тщательно перемешивают до полного. растворения. На полученном растворе затворяют 100 r алинитового цемента и после 3-минутного перемешивания определяют технологические свойства тампонажного раствора, а также готовят образцы для физико-механических испытаний.

Приготовление других составов осуществляется в той же последовательности и отличается лишь количественным содержанием компонентов.

Исследованные составы тампонажных растворов представлены в табл.1, а резуль.таты исследований — в табл.2, Как видно из табл.1 и 2 при содержании

УКП втампонажном растворе менее 3 мас.ч, сроки загустевания меняются незначитель- но в сравнении с алинитовым цементом без добавок. При увеличении содержания УКП свыше 10 мас.ч. сроки загустевания практи5 чески не меняются, а физико-механические свойства цементного камня ухудшаются, Исходя из изложенных соображений выбраны пределы содержания добавки в тампонажном растворе 3-10 мас.ч.

10 Сравнение свойств тампонажного раствора и цементного камня на его основе со свойствами известных тампонажных растворов показывает, что сроки его загустевания значительно ббльше, чем у известных.

15 Кроме того, тампонажный раствор способен к значительному расширению, степень которого в 1,5 — 2,0 раза больше, чем у известных.

Использование предлагаемого тампо20, нажного раствора для цементирования глубоких скважин позволяет повысить качество крепления и обеспечить надежную, долговременную изоляцию затрубного пространства, 25 Формула изобретения

Тампонажный раствор, включающий алинитовый цемент, воду и добавку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения времени загустевания растврра при одно30 временном повышении степени его расширения, он в качестве добавки содержит уксусно-кальциевый порошок — техническую кальциевую соль уксусной кислоты, получаемую при нейтрализации гашеной

35 известью летучих жирных кислот, образующихся при термическом разложении древесины, при следующем соотношении .компонентов, мас.ч.: алинитовый цемент .

100; уксусно-кальциевый порошок 3-10; во40 да — 50-65.

1739007.та.блица 2 темоео.атура. C

Прочност ° цемент мого камнл, яяа

Величина расвиремил, Ф

Растекаемость см

Spew еагустееаммл, ч"мин

Сроки скватмвамил, ч-мин!

)веление мйа

Вютность раствора, кг/мт

Состав ори магм))е

Мб начать ри сватим.

1 сут. 2 eye

2 сут

1 1680 25

) 4

3,7

1,2

2,5

6-05

4-45

9-50

6-00

10-25

6-30

2,3

2,8

3 1

4,2, 4,0

6,0

9-15

7-05

Il-3О

8-)5

)3-4О

9-50

5-05

6-20

О 3

0,1

0>)

01)

0>3

6,1

2 1640

8-.20

6-45

3 3480

1)-05

8-30

)э9

1 9

1,1 .3,0

4 1720

0,1

0,1

5 3450 2с

0;)

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

),4

1,5

4,0

1.3

)г,

1,-58

4,3

6 1850

7 &20. 21

8 . 1800 )9

0,1

0i) Составитель Л. Бестужева

Техред М.Моргентал Корректор 0. Кундрик

Редактор Н. Рогулич

Заказ 1985 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

22

° 22

22

22

22

22

22"

3-)а

3-12

10-50

6-35

3 05

1-! 0

4-50

7-40

2-30

1-35

4-50

6-00

Ю

13-00

10-00

4-40

2-30

6-10 .

9-.40

4-00

2-00

3"50

2-30.

1-45

10-37

8-.35

l-4О

1-05

1-50 !

"35

1-45

0-40

2, 6 .. 81

4.5, 14,8

2 5 7э2Э 4 33,9

1,9 . 4,0

2,9 5 .2,5 5;1

2,0 7,0

ЗД . 11 е0

i,4 3,0

2,0 . 4,1

2,4 13,8

5,3 17,9

2,0 . 38i 3

9,0 " 20,1 .

2о 90

5,6 . 17,3

1,0

3,5.

4,1

6,1

О

1.9

2,5

О