Тампонажная композиция
Владельцы патента RU 2245990:
Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Буровая компания открытого акционерного общества "ГАЗПРОМ" (ДООО "БУРГАЗ") (RU)
Изобретение относится к составу тампонажной композиции и может найти применение в нефтегазодобывающей отрасли для крепления скважин и проведения ремонтных работ. Технический результат - улучшение реологических свойств, снижение усадочных деформаций, повышение трещиностойкости. Тампонажная композиция, включающая портландцемент, полимер, ускоритель твердения и пластификатор, содержит, по крайней мере, один полимер из группы: полиакриламид, гидролизованный полиакрилонитрил, поливиниловый спирт, кремнийорганическая жидкость, латекс, катионоактивная битумная эмульсия и дополнительно глиноземистый цемент и двуводный гипс и/ или ангидрит при следующем соотношении компонентов, мас.%: полимер 1-10, ускоритель твердения 6-8, пластификатор 0,3-0,5, глиноземистый цемент 7-10, двуводный гипс и/или ангидрит 5-8, портландцемент остальное. Тампонажная композиция может содержать в качестве ускорителя твердения сульфаты или хлориды щелочных или щелочноземельных металлов. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к составу тампонажной композиции и может найти применение в нефте- и газодобывающей промышленности при креплении скважин и при проведении ремонтно-изоляционных работ.
Известен тампонажный состав, содержащий, мас.ч.: портландцемент - 100, полиакриламид - 0,15-0,25, сульфат натрия - 0,2-0,4, пеназолин - 0,1-0,5, вода - остальное (RU №2035585, опубл. 20.05.95).
Наиболее близким из аналогов к заявленному изобретению является тампонажная композиция, содержащая, мас.%: портландцемент - 61,12-61,96 и воду затворения, содержащую водорастворимый полимер-полиакриламид - 0,12-0,18, ускоритель твердения - хлорид кальция - 0,62-1,83 (см. RU №93015575, опубл. 27.01.96).
Целью настоящего изобретения является улучшение реологических свойств, снижение усадочных деформаций, повышение трещиностойкости.
Поставленная цель достигается за счет того, что тампонажная композиция, включающая портландцемент, полимер, ускоритель твердения и пластификатор, дополнительно содержит глиноземистый цемент и двуводный гипс и/или ангидрит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полимер - 1-10
ускоритель твердения - 6-8
пластификатор - 0,3-0,5
глиноземистый цемент - 7-10
двуводный гипс и/или ангидрит - 5-8
портландцемент - остальное
Причем в качестве полимера может быть использован полиакриламид, гидролизованный полиакрилонитрил, поливиниловый спирт, латекс, кремнийорганическая жидкость, катионоактивная битумная эмульсия. В качестве ускорителя твердения могут быть использованы хлориды и сульфаты щелочных или щелочноземельных металлов.
Для приготовления тампонажной композиции используют:
Портландцемент ПЦТ-Д0 по ГОСТ 1581-96, глиноземистый цемент марки “400” по ГОСТ 969-91, природный гипсовый камень Ергачинского месторождения, соответствующий ГОСТ 4013-82. Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов.
Полимеры:
Полиакриламид по ТУ 6-01-1049-81, гидролизированный полиакрилонитрил (гипан) по ТУ 6-01-166-74, поливиниловый спирт - карбоцепной полимер растворяется в воде, обладает высокой стойкостью к действию к действию органических растворителей. Пленки из поливинилового спирта отличаются высокой поверхностной твердостью, газонепроницаемостью, латекс - продукт сополимеризации бутадиена со стиролом, представляющий жидкое вещество молочно-белого цвета плотностью 1,07 г/см3, содержащее твердое вещество в количестве 35,5% производится на Ярославском заводе синтетического каучука, в г.Стерлитамаке на ПО “Синтез”, катионоактивная битумная эмульсия по ГОСТ 18659-81. Эмульсии битумные дорожные. В качестве ускорителя твердения использовали технический сульфат натрия по ТУ 113-46-18-20-89, техническую соль хлорида натрия. В качестве пластификаторов использовали суперпластификатор С-3, представляющий собой продукт конденсации β-нафталиносульфокислоты с формальдегидом и содержащий олигомерные цепи различного молекулярного веса, выпускаемый в соответствии с ТУ 6-14-625-80 в виде 30-40% водного раствора и в виде тонкодисперсного порошка коричневого цвета, а также лигносульфонат технический модифицированный - ЛСТМ.
Тампонажную композицию готовят смешением сухих составляющих с последующим затворением водой до получения водо/вяжущего отношения - 0,45-0,6. Составы тампонажной композиции и ее свойства приведены в таблицах 1 и 2
| Таблица 1 | ||||||
| №№ | Портландцем. | Глин.цем. | гипс | полимер | ускорит | Пласт. |
| 1 | 79,7 | 7 | 7 | 1 | 6 | 0,3 |
| 2 | 76,6 | 8 | 6 | 3 | 6 | 0,4 |
| 3 | 72,6 | 9 | 6 | 5 | 7 | 0,4 |
| 4 | 70,5 | 9 | 6 | 7 | 8 | 0,5 |
| 5 | 69,7 | 7 | 5 | 10 | 8 | 0,3 |
В примере 1 используют полиакриламид, двуводный гипс, хлорид натрия и пластификатор ЛСТМ, в примере 2 используют гипан, смесь двуводного гипса и ангидрита в соотношении 1:1, сульфат натрия и ЛСТМ. В примере 3 используют поливиниловый спирт, двуводный спирт, пластификатор С-3 и хлорид натрия, в примере 4 используют катионоактивную битумную эмульсию, гипсоангидритовый камень с соотношением двуводного гипса и ангидрита в нем 1:0.3, пластификатор С-3 и сульфат натрия, в примере 5 - латекс, двуводный гипс, хлорид натрия и пластификатор ЛСТМ.
| Таблица 2 | |||
| №№ | Реологические свойства (растекаемость, мм) | Расширение (+),% | Тещиностойкость Rизг/Rсж. |
| Состав 1 | 210 | +0,2 | 0,20 |
| Состав 2 | 200 | +0,18 | 0,21 |
| Состав 3 | 200 | +0,18 | 0,23 |
| Состав 4 | 213 | +0,22 | 0,24 |
| Состав 5 | 218 | +0,15 | 0,22 |
Как видно из данных табл.2, все составы являются безусадочными, с повышенной трещиностойкостью (отношение прочности при изгибе к прочности при сжатии - Rизг/Rcж.), с достаточной растекаемостью, что позволяет проводить нормальную закачку тампонажной композиции в скважину.
1. Тампонажная композиция, включающая портландцемент, полимер, ускоритель твердения и пластификатор, отличающаяся тем, что она содержит, по крайней мере, один полимер из группы: полиакриламид, гидролизованный полиакриламид, поливиниловый спирт, кремнийорганическая жидкость, латекс, катионоактивная битумная эмульсия и дополнительно глиноземистый цемент и двуводный гипс, и/ или ангидрит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полимер 1-10
Ускоритель твердения 6-8
Пластификатор 0,3-0,5
Глиноземистый цемент 7-10
Двуводный гипс и/ или ангидрит 5-8
Портландцемент Остальное
2. Тампонажная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит в качестве ускорителя твердения сульфаты или хлориды щелочных или щелочноземельных металлов.
