Тампонажный раствор

 

Сущность изобретения: раствор содержит компоненты, мае.ч.: портландцемент 100, дистиллерная жидкость - отход содового производства 16,5-27.5, вода 25,0-35,0. Дистиллерная жидкость является водной суспензией углекислого кальция извести и примесей. Портландцемент завторяют на смеси воды и отхода. Предел прочности камня на изгиб равен 4.0-4.5 МПа. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН-ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ=-—

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816882/03 (22) 23.04.90 (46) 23.11.92.. Бюл. 1Ф 43 (71) Башкирский государственный научно исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Д.А. Хисаева, В.А. Ьлажевич и В.Г. Уметбаев (56) Я.А. Рязанов. Справочник по буровым растворам. — M. Недра, 1979, с. 138-139, 140.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для изоляции зон поглощения и проведения ремонтно-изоляционных работ (РИР) в скважинах.

Известны тампонажные растворы, содержащие в качестве ускорителя схватывания карбонат калия, едкий натр, силикат натрия (Ц; Недостатком известных растворов являются большие сроки начала схватывания при использовании карбоната калия и едкого натра (более 300 мин) и уменьшение прочности цементного камня при применении жидкого стекла.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цементный тампонажный раствор, содержащий портландцемент, хлористый калий и воду (там же, с, 140).

Недостатком известного раствора являются большие сроки схватывания и низкая прочность образующегося цементного камня.

Целью изобретения является сокращение сроков схватывания тампонажного рас. Ж 1776762 А1 (я)з Е 21 В 33/138 (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР (57) Сущность изобретения: раствор содержит компоненты, мас.ч.: портландцемент

100, дистилперная жидкость — отход содового производства 16,5-27,5, вода 25,0-35,0.

Дистиллерная жидкость является водной суспенэией углекислого кальция извести и примесей. Портландцемент эавторяют на смеси воды и отхода. Предел прочности камня на изгиб равен 4,0-4,5 МПа. 3 табл. твора при одновременном повышении прочности цементного камня.

Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор, включающий портландцемент, ускоритель схватывания и воду, в качестве ускорителя схватывания содержит дистиллерную жидкость — отход содового производства при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Портландцемент 100,0

Дистилле рная жидкость — отход содового производства 16,5 — 27,5

Вода 25,0 — 35,0

Дистиллерная жидкость — отход содового производства — представляет собой суспензию, состоящую и» твердой (18-25 ) и жидкой (82-75 ) фаз.

Усредненный химический состав твердой и жидкой фаз дистиллерной жидкости представлен в табл.1 и табл. 2.

Проведенными лабораторными исследованиями установлено, что использование в качестве ускорителя схватывания цемент1776762

Таблица 1 ных растворов дистиллерной жидкости

Обеспечивает сокращение сроков схватывания растворов при одновременном повышении прочности образующегося цементного камня. Исследования проведены для условий приготовления тампонажного раствора при В/Ц = 0,5.

В табл. 3 в качестве примеров приведены результаты экспериментальной проверки раствора при температуре 22 С.

Тампонажнай раствор готовится следующим образом.

Техническую (например, водопроводную) воду и дистиллерную жидкость смешивают в заданном соотношении и на полученной смеси затворяют тампонажный портландцемент. Сроки схватывания раствора определяют с помощью прибора Вика, предел прочности образующегося камня при изгибе и растяжении.— прибора Михаэлиса, при сжатии — гидравлического пресса.

Предел прочности образующегося цементного камня определяют после 2-х суточного хранения образцов в пластовой воде.

Пределы возможного содержания в растворе добавки дистиллерной жидкости определены на 100 мас.ч, тампонажного портландцемента по результатам выполненных исследований, приведенным в табл.

3 и примерах приготовления раствора.

Пример 1. Приготовили жидкость затворения путем смешения 25 мас.ч. воды и 27,5 мас.ч. дистиллерной жидкости. На приготовленной смеси затворили 100 мас.ч. портландцемента. Сроки схватывания полученного раствора, ч - мин: начало 2-30: конец 4-50. Предел прочности образовавшегося цементного камня через 2-е суток хранения образцов в пластовой воде,-МПа: при изгибе 4,01; при сжатии 8,20, при растяжении 1,53.

П р и и е р 2. Приготовили жидкость затворения путем смешения 30 мас.ч. воды и 22 мас.ч. дистиллерной жидкости. На приготовленной смеси затворили 100 мас.ч. портландцемента. Сроки схватывания полученного раствора, ч-мин: начало 2 45; окончание 4-50. Предел прочности образовавшегося цементного камня через 2-е суток хранения образцов в пластовой воде, МПа: при изгибе 4,49; при сжатии 9,20; при растяжении 1,82.

Пример 3. Приготовили жидкость затворения путем смешения 35 мас,ч. воды и 16,5 мас,ч, дистиллерной жидкости. На приготовленной смеси затворили 100 мас.ч.

5 портландцемента. Сроки схватывания полученного раствора, ч-мин: начало 3-00; конец 5-00. Предел прочности образовавшегося цементного камня через

2-е суток хранения образцов в пластовой

10 воде, МПа:приизгибе4,30; присжатии8,50; при растяжении 1,20.

Как видно из данных табл. 3, в тампонажном растворе при В/Ц = 0,5 оптимальным является содержание дистиллерной

15 жидкости в количестве 16,5-27,5 мас.ч. на

100 мас.ч. цемента. При содержании дистиллерной жидкости менее 16,5 мас.ч, сроки схватывания раствора увеличиваются. Увеличение содержание дистиллерной жидко20 сти выше 27,5 мас.ч. приводит к снижению предела прочности цементного камня.

Тампонажный раствор применим при проведении ремонтно-изоляционных работ в скважинах, связанных с изоляцией зон

25 поглощения, наращиванием цементного кольца за эксплуатационной, промежуточной колонной, кондуктором. устранением негерметичности эксплуатационной колонны.

30 Короткие сроки схватывания тампонаж ного раствора обеспечивают его удержание в изолируемых интервалах. Высокая прочность образующегося цементного камня обеспечивает герметичность заколонного

35 пространства, понижает вероятность проведения повторных ремонтов.

Формула из о бр ете н и я

Тампонажный раствор, включающий портландцемент, воду и добавку, о т л и ч а ю40 щийся тем,что,сцельюсокращениясроков схватывания при одновременном повышении прочности цементного камня, он в качестве добавки содержит дистиллерную жидкОСть ОтхОд содового производства;.

45 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: портландцемент— 100 дистиллерная жидкость — отход

50 содового производства— 16,5 — 27,5 вода— 25-35

1776762

Таблица 2

Массовая оля, г/ м

Шелочность,мг-экв/ м рн

SO4

СГ

Са по фенолфталеину по метилоранжу

46,1

47,6

106,5

41,0

1090

Таблица 3

Предел прочности через

2-е сут, МПа

Компоненты тампожного раствора, Сроки схватывамас. ч. ния растворов, чмин

Номер опыта при изгибе дистил- хлори- начало конец лерная стый жид- кальций кость при сжатии вода цемент

Известный аство

П е агаемый аство

Составитель В.Блажевич

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор, М.Гунько

Редактор

Заказ.4104 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

Плотность при 20 С. кг/м

100

100

38

27,5

22,0

16,5

14,0

30,0

0

0 .0

0

3

10

2-30

2-45

3-00

3-40

2-00

4-50

3-30

3-00

330

4-50

4-50

5-00

6-20

4-10

7-05

4-50

5-00

5-30

4,01

4,49

4,30

3,31

3.00

3,30

3,40

8,20

9,20

8.50

6,50

6,80

6,60

6,20 при растяжении

1,53

1,82

1,70

1,20

1,28

0,96

1,44