"комплексный реагент-стабилизатор тампонажных растворов "стар"

 

Комплексный реагент(КР)-стабилизатор тампонажных растворов Стар для крепления и ремонта нефтяных и газовых скважин. КР содержит, мае. %: 64-79 поливинилового спирта (П В С): 20-35 кремнеземсодержащую добавку и 0,2-1,0 триоксана. КР вводят в жидкость затворения или смешивают с портландцементом и затворяют при водоцементном отношении 0,5. Исключается слипание частиц ПВС, повышаются водоудерживающие и изолирующие свойства раствора и камня. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РеспуБлик (я)5 Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕД >МСТВО СССР (ГOCflATEHT СССР) (ОПИСАНИЕ ИЗОЬГЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21),5029974/03 (22),02,03,92 (46). 30.08.93. Бюл, М 32 (76) В.A,Àíòîíoâ, В.Е.Ахрименко. В.В.Галимова, Ю.Я.Тарадыменко и В.П.Тимовский (56) Авторское свидетельство СССР

N. 78434, кл. Е 21 В 33/138, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N. 1I305308, кл. Е 21 В 33/138, 1985. (54) КОМПЛЕКСНЫЙ РЕАГЕНТ вЂ” СТАБИЛИЗАТОР ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ

"СТАР"

Изобретение относится к строительству . нефтяных и гаЗовых скважин,.а именно к тампонажным материалам, применяемым для их крепления и ремонта при наличии высокопроницаемых горных пород.

Для цементирования скважин в этихусловиях необходимо применение тампонажных растворов с низкой водоотдачей и . высокой седиментационной устойчивостью, т.е. обладающих стабильными свойствами в процессе цементирования и затвердевания.

Аналогичные требования к тампонажным растворам предьявляются и при креплении наклонно направленных и горизонтальных скважин, в которых вследствие седиментационной неустойчивости растворов под воздействием пере ада давления происходит образование флюидопроводящих каналов.

Задачей данного изобрвтения является получение комплексного реагентэ для тампт нажных растворов, исключающего слипание частиц поливинилового спирта в воде при одновременном повышении водоудерживающих и изолирующих свойств раствора и камня, Ж 1838585 АЗ (57) Комплексный реа гент (КР)-стабилизатор тампонажных растворов "Стар" .для крепления и ремонта нефтяных и газовых скважин.

КР содержит, мас. %: 64-79 поливинилового спирта (ПВС); 20-35 кремнеземсодержащую добавку и 0,2-1,0 триоксана. KP вводят в жидкость затворения или смешивают с портландцементом и затворяют при водоцементном отношении 0,5, Исключается слипание частиц ПВС, повышаются водоудерживающие и изолирующие свойства раствора и камня. 1 табл, Поставленная задача решается тем, что комплексный реагент-стабилизатор тампонвжных растворов, содержащий поливиниловый спирт и добавки, в качестве добавок содержит кремнеземсодержащее вещество и триксан при следующем соотношении компонентов, мас. %, Поливиниловый спирт 64 79

Кремнеземсодержащее вещество 20 — 35

Триксан 0,2 — 1,0

Реагент получают путем специальной обработки. Условия приготовления реагента, по мнению авторов, представляет собой

"Ноу-хау". Реагент-стабилизатор "Стар" используют путем введения его либо в жидкость затворения, либо смешивая с. портландцементом и приготавливая далее тампонажный раствор по общепринятой технологии. Количество вводимого реагента в зависимости от вида тампонажного це1 мента и необходимости получения заданных свойств раствора и камня, как и для большинства добавок такого рода, составляет 0,2-2,0% от массы цемента.

1838585

Поливиниловый спирт (ПВС) представляет собой порошкообразное органическое вещество дисперсностью от 0,02 до 5 мм.

Выпускается по ТУ 6-05-05-318-86, В качестве кремнеземсодержащей добавки используют минеральные породы. содержащие активный кремнезем — трепел, диатомит, опоку и др.

Триоксин представляет собой смесь трибутилфосфата с полиметиленсилоксэном. Выпускается по TY 39-1094-86.

Кремнеземсодержащая добавка обволакивает частички поливинилового спирта, предотвращая йх слипание как в процессе приготовления реагента. так и во время затворения. что значительно сокращает время приготовления тампонажного раствора.

Триксан, уменьшая воздуховлечение в процессе приготовления раствора, предупреждает пенообразование и. кроме того, в и редлагаемом составе способствует ус«орению растворения ПВС. Челкодисперсный активный кремнезем за счет образования гелеобразной структуры способствует улуч" вению водоудерживающих и изолирующих свойств раствора. а на стадии твердения, являясь центрами кристаллизации и коагуляции, повышает физико-механические свойства камня, Примеры приготовления реагента-стабилизатора тампонажных растворов

"Стар".

Пример 1, Берут 640 r поливинилоsoro спирта, 350 г трепела и 10 r триксана, После обработки в течение 15 мин получают

950-970 г реагентэ.

Пример 2. 750.г поливинилового спирта смешивают с 245 r диатомига и 5 г триксана. Реагент готовят в течение 20 мин, Масса полученного реагента "Стар" составляет 960-975 г, Комплексный реагент-стабилизатор тампонажных растворов "Стар" представляет собой сыпучий мелкодисперсный порошок серого цвета плотностью 1575-1585 кг)мз.

Образцы тампонажного раствора с добавкой реагента "Стар" испытывали на растекаемость, водоотдачу. изолирующую способность, сроки схватывания и определяли предел прочности затвердевшего камня. Для опытов использовали тампонажный портландцемент новороссийского завода

Поливиниловый спирт.

Кремнеземсодержащая добавка

Триксан

64,0-7.9.0

20.0 — 35.0

0,2- t,0

"Октябрь". Затворение цемента проводили при водоцементном отношении, равном 0.5.

Водоотдачу тампонажного раствора определяли на установке YB Ll-2 при давлении 20

-МПа и перепаде давления на фильтре 3.7

МПа. Изолирующая способность раствора оценивалась по величине давления сопротивления Ilop09oro пространства фильтра0 ции жидкой фазы на специальной установке. В таблице приведены характеристики тампонажного раствора и камня с добавкой 1,0 от массы цемента реагента

"Стар" и прототипа.

Приведенные данные показывают, что время приготовления тампонажного раствора сокращается в 6-8 раз без необходимости подогрева жидкости затворения. При этом водоудерживающие и изолирующие свойства раствора и камня повышаются на

20 30-80 ; Увеличение кремнеземсодержащей добавки. в составе Стар" более 357ь снижает подвижность (растекаемость) раствора и увеличивает водоотдачу за счет относительного уменьшения содержания в смеси поливинилового спирта. Если количе-. ство к ремнеземссдержащей добавки менее

20, увеличивается время приготовления . раствора и повышается водоотделение раствора. Количество триксана в составе "Стар" менее 0,2% не предотвращает пенообразование в процессе приготовления раствора; а увеличение его содержания более 1.0% приводит к замедлению скорости гидратации портландцемента: увеличиваются сроки

35 схватывания и снижается прочность камня.

Применение предлагаемого реагента стабилизатора тампонажных растворов позволит значительна сократи ь затраты времени в процессе цементирования скважин, повысит качество крепления и снизит обводненность добываемой нефти.

Ф о р мула. и зоб р е те н и я

Комплексный реагент-стабилизатор тампонажных растворов, включающий поливиниловыйспи1з,отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремнеземсодержащую добавку и триксан при следующем. соотношении компонентов. мас. :

1838585

Характеристика Thoro раствора м катета прм О/Я 0.5 (остам реагета "Стар™, нас .4 гемпература испмтанмд 75oÑ

Температура мспмтеннц 20 С

° Фг

Tрнксан трепал Опо»а дматолрС мит

Сроки схватив. и мнн растехаОртмл приготовлен»в снесть, см раствора, ннн канало (конец

22 О, 5 9200

22 0,7 9400 г 3 0,8 10300

23 0,8 8800

Запределвнме вмененна

0,6 8200 16

1 3 7500 Э

0,7 7300 11

3-о0 3-45 3,3

2 45 3 20 2,5

8 40 10-20 1,8

Прототип

120

11K-08 . 47,54

4цетат натоиа - 5,0 г, l . 4200 12

{при 50 С7 21

4 20 6-tS . 2,S

Формалвдегмд - 47,52

Р р и и е н а и н е. цап»мертво реагемта "Стар" н прототипа во всех опмтах составллет 1,08 от масси цемента

Составитель В,Галимова

Редактор С.Ходакова Техред М.Моргентал Корректор И.Шулла

Заказ 2914 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

64,0 35,0

70,0 - 29,2

75 ° О 24,5

79,0 20,8

62,0 37.5

83,0 16,7

700 286 - - *

1,О

0,8

0.5

0,2

0.5

0,3

1,4

18

23 гг

Оолсотлеленме

Мэ олмр урнам способность, Па/w

Водоотдана ° смт/

30 нин

12

5-15

4-00

3 15

2 40

6-10

4-50

4 00

3-20

Прецел прони, пр» нвг. (24 ч), 1ет °

2,7

3,2

3,4

3,0