Тампонажный раствор

 

Сущность изобретения: раствор содержит следующие компоненты при их соотношении , мае.ч.: портландцемент 100 дисперсионный порошкообразный продукт кислотного гидролиза рыбной чешуи 1-11, вода 50-80. Сухую смесь портландцемента и добавки затворяют водой. Плотность раствора от 1,56 до 1,83 г/см3. Раствор используют при температуре до 100°С. 2 табл , 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР г5 MAR gIIPq

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4847618/03 (22) 04.06,90 (46) 30,06.92. Бюл, № 24 (71) Сахалинский научно-исследовательский и проектный институт "СахалинНИПИморнефть" (72) B.Ï.Гнездов, Е,И,Сизова, И.Н,Сидоров и О.Е,Зотов (53) 622.245.42(088.8) (56) Данюшевский B.Ñ. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам, M.: Недра, 1987, с. 102 — 120.

Авторское свидетельство СССР ¹ 1375798, кл, Е 21 В 33/138, 1987.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к тампонажным растворам, применяемым для крепления скважин.

Известно использование различных добавок и химических реагентов для регулирования основных технологических свойств тампонажного раствора при ВЦ=0,5 — 0,8.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тампонажный раствор, содержащий цемент, воду и добавку, В качестве добавки, повышающей стабильность и сни><ающей водоотделение темпонажного раствора, применяется минерально-органический порошок (МОП)— отход переработки водорослей ламинарии на альгинат натрия при фильтрации альгинатных растворов, Однако этот раствор не обладает достаточной седиментационной устойчивостью

ЯЛ, 1744240 А1 (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР (57) Сущность изобретения: раствор содержит следующие компоненты при их собтношении, мас.ч.: портландцемент 100. дисперсионный порошкообразный продукт кислотного гидролиза рыбной чешуи 1-11, вода 50 — 80. Сухую смесь портландцемента и добавки затворяют водой. Плотность раствора от 1,56 до 1,83 г/см . Раствор используют при температуре до 100 С. 2 табл„1 ил, при BLI, = 0,5 — 0,8, Кроме того, для расширения температурного интервала использования данного раствора (60 — 100 C) требуется введение регуляторов сроков схватывания. Это приводит к увеличению водоотделения, снижению прочностных характеристик твердеющего камня, удорожает технологию получения камня из данного раствора, Цель изобретения — повышение седиментационной устойчивости при сохранении сроков загустевания и прочности цементного камня.

Указанная цель достигается за счет того, что тампонажный раствор, содержащий портландцемент, воду и добавку, содержит в качестве добавки дисперсионный порошкообразный продукт кислотного гидролиза рыбной чешуи (ДППКГРЧ) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: (1 ф ) ф С ) 1744240

55

Портландцемент

Дисперсионный порошкообразный продукт кислотного гидролиза рыбной чешуи 1 — 11

Вода 50-80

На чертеже показана зависимость количества добавки от водосмесевого отношения портландцемента и воды, при которых достигаются необходимые технологические свойства тампонажного раствора (седиментационная устойчивость, сроки твердения и прочность камня).

Результаты испытания предлагаемого тампонажного раствора представлены в табл.1, Пример 1. Исходя из условий использования тампонажного раствора задаются плотность раствора (например, 1700 кг/мз) и температура (например, 75 С).

По известным формулам определяют водосмесевое отношение: В Ц=0,66.

Пример 2. По графику (см.чертеж) определяют необходимое количество добавки для водосмесевого отношения 0,66, которое составляет 4,7%.

Пример 3. Готовится смесь из необходимого количества портландцемента (П ЦТ -Д20-100 или П ЦТ -Д20 -50), например, 1 кг цемента и 47 г (4,7% от 1 кг) дисперсионного порошкообразного продукта кислотного гидролиза рыбной чешуи, Пример 4. Смесь затворяется в 660 г воды (ВЦ = 0,66). Полученный тампонажный раствор и камень имеют следующие показатели: плотность 1700 кг/м, растекаемость (подвижность) 23 см, водоотстой за

3 ч (характеризует седиментационную устойчивость) 0,5%, сроки схватывания (твердения) при температуре 75 С: начало схватывания — 2 ч 50 мин, конец схватывания — 3 ч 20 мин, прочность при изгибе через

24 ч 2,7 МПа, Необходимые граничные значения применения предлагаемой добавки выбраны на основании результатов лабораторных исследований.

Нижний предел (1 %) выбран исходя из получения необходимых технологических

5 свойств тампонажного раствора (камня)— седиментационной устойчивости, сроков схватывания, прочности при ВЦ = 0,5 (см, табл.1). Верхний предел (11 %) обеспечивает необходимые свойства тампонажному

10 раствору(камню) при ВЦ=0,8. Придальнейшем увеличении количества добавки и ВЦ ухудшаются технологические свойства тампонажного раствора (камня). Для получения необходимых технологических свойств

15 при ВЦ = 0,9 требуется значительный расход добавки, что является нецелесообразным, Результаты испытания предлагаемого и известных составов представлены в

20 табл,2, Как видно из табл.2, использование предлагаемого состава тампонажного раствора позволили достичь при ВЦ = 0,5 — 0,8 повышенной седиментационной устойчиво25 сти и необходимых технологических свойств (сроков схватывания и прочности), Формула изобретения

30 Тампонажный раствор, включающий портландцемент, воду и добавку. о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения седиментацион ной устойчивости при сохранении сроков загустевания и прочности це35 ментного камня, он в качестве добавки содержит дисперсионный порошкообразный продукт кислотного гидролиза рыбной чешуи при следующем соотношении компонентов, мас,ч,:

40 Портландцемент 100

Дисперсионный порошкообразный продукт кислотного гидролиза рыбной

45 чешуи 1 — 11

Вода 50-80

1744240

1 .) O Г< н 4 е

1 тирания, Оодоот- ".редог. прочности сомо:<)н0<0 геле- <вмня, я .) ! Сок ! !

70),оаня нспм(!араметри раствора

G0c 7В мас.н. и ссра та<<на г

1: >лен (.,I:ПЖГ! I йода

0 ! i ге<от.к 07, Р Ic.a<<4кг ><) >10 - I емость, е, .

Изгиб

1. 244 (48ц (2 г

Темпо- Давле<

Ло

Сн.)тне

1<>Ч I !

Коноц

4 4 40 Ч

3 ,СЗ 7 I

03 20

42 17, ()г) 23

Зч,7

3,62

3,95

I I,2

5 1;,с

< ° с .< ».

О гг

77 <.

9 2с

З,Е с,7

1,03

<>7

> -. г .

1,< 3

1,76

> I 22

15 5! 75

1,5 10G

Т.О 60 22

/

7 «

2-3й .".- «О

22 (1,

", !

<О.

100

4-2 и

2-«5 -i5 >

->3

1,7

7 г г

3,2

2,G 7,)3р

2,2

>5 3,:

1,7 Ь

4-43 -15

9 с0

3.) uG 7с

3,0 CO 100

70 22

1,76

1,64

Зе

1 <

О,!

27.

22

23 . 00

l uG>

100

II-2 >

"с гсС

)-сй

1G- <0

>95

1,64

1,56

t>,G 70 75

6,0 /О 1 0

ЗО

4G

0,1

23

23

24 JO

- <>

5v с.! <1 !

0.0

1,3.

<,30

0,65

< с-,й

40 7с (> 0r„ 100

l, и

1,56 <,49

iL

"-09

3G

0,1 >, е ) 7

,,0

1 и <". 00

2a8лида

> !

)а тао

---- ---I

Состаз ) a< r.она)к<<ого

П )рал<етрь р створа Режи>: исль<тания

",) оотдеJ)< ние, Промность ем; H) ýãa камня через 41, ч, 1> о

I IÃ 1 ра7 мыс. 1 (растокаемость, Плотловле

Lja- ВЦ мент

)ion

>П

М

1 !

I!K I Р

1згиг Откатно

СМ

Про лла

100 . 0,5 . 00 0,6

l 0(J 0,7

1 06 0,00

100 0,6

106 О,B

О

С с

22 -,5

;оо

П роТ oт: IГ

22

3,1

1,85

1,40

0,89

2,3

1>I

"> 7 5

100

1. "(,l нг

< !

) г н

>7 7

7 (7 7

Составитель В: Гнездов

Техред М. Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор М. Циткина

Заказ 2175 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!

0(1 00

It

I GG

ICO

100

О>5 ! 0

-,J

0,5

96)

93

51

r с,!

0,5

0,6

О,/

С,v

0,6

0,8

22

22

22

22

22

2

/

0,1

0,1

G,1

0,1

G,1

О,!

l >5

3,0 (>, О

1,0 н

0,4

Г 7 МЫ<1 ,83 ,76

04 ,76 .56

7 <9, 6-!,56

79 г( состав

22

24

23

25.

2г

<емг

I (г«тра, I ас

О,!

0,l

0,l

0, I

3О

С,l

С>1

< (7

< с

1,5

2,9

3>3

3,5

3,9

2,7

1,9

3,1

;,е

1. 1,8

7 с

4,85

13 ° 3

6,3

13,3

1 0

6,9

3,3

l0,1

4,4

I 7",,3 ! ! ),5

> г /, .