Облегченный газоблокирующий тампонажный материал для цементирования надпродуктивных интервалов (варианты)



Облегченный газоблокирующий тампонажный материал для цементирования надпродуктивных интервалов (варианты)
Облегченный газоблокирующий тампонажный материал для цементирования надпродуктивных интервалов (варианты)

Владельцы патента RU 2497861:

Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") (RU)

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, в частности к облегченным тампонажным растворам, используемым при цементировании надпродуктивных интервалов газовых, газоконденсатных или нефтяных скважин, преимущественно, с большим газовым фактором, например более 100 м3/т. Технический результат - разработка двух вариантов облегченного тампонажного материала с высокими газоблокирующими свойствами при одновременном обеспечении оптимальных требуемых свойств для качественного цементирования надпродуктивных интервалов в условиях низких и нормальных температур, а именно низкий объем фильтрации при низкой скорости фильтрации и регулируемое время формирования статического напряжения сдвига. Тампонажный материал по одному варианту содержит, масс.ч.: портландцемент тампонажный ПЦТ 1G-CC-1 80,0-87,0, алюмосиликатные полые микросферы 10,0-15,0, стабилизирующая добавка редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата 3,0-5,0, понизитель фильтрации - оксиэтилцеллюлоза 0,2-0,3, пластификатор- полиэфиркарбоксилаты или вещество, активной составляющей которого является сульфированный меламинформальдегид 0,1-0,2, пеногаситель - модифицированный, кремнеорганический реагент ПОЛИЦЕМ ДФ 0,2-0,3, ускоритель сроков схватывания хлористый кальций 2,0-3,0, вода - остальное, при этом суммарное массовое содержание сухой смеси портландцемента, алюмосиликатных полых микросфер и стабилизирующей добавки составляет 100 масс.ч.; а по второму варианту облегченный газоблокирующий тампонажный материал содержит, масс.ч.: портландцемент тампонажный ПЦТ 1G-CC-1 76,0-86,0, алюмосиликатные полые микросферы, 10-16, стабилизирующая добавка редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата 3,0-6,0 и - реагент Conmix H2Ostop, активным действующим компонентом которого является силикат натрия 1,0-2,0, понизитель фильтрации - оксиэтилцеллюлоза 0,1-0,2, пластификатор - вещество, активной составляющей которого является сульфированный меламинформальдегид 0,1-0,2, пеногаситель - модифицированный кремнеорганический реагент ПОЛИЦЕМ ДФ 0,2-0,3 ускоритель сроков схватывания - этилсиликат-конденсат 0,5-2,0, вода 57-60, при этом суммарное массовое содержание сухой смеси портландцемента, алюмосиликатных полых микросфер, редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата и реагента Conmix H2Ostop составляет 100 масс.ч. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, в частности к облегченным тампонажным растворам, используемым при цементировании надпродуктивных интервалов газовых, газоконденсатных или нефтяных скважин, преимущественно, с большим газовым фактором, например более 100 м3/т.

Следует пояснить, что в настоящее время цементирование скважин, пробуренных в сложных геолого-технических условиях, осложняется наличием одновременно поглощающих и проявляющих пластов. Работы по изоляции поглощений не всегда успешны, и бурение заканчивается с остаточной приемистостью. Технологические методы, включающие возможность предупреждения миграции флюидов из пласта за счет создания затрубного давления в колонне; поинтервальной герметизации затрубного пространства с использованием заколонных механических пакеров и цементирования колонны двухступенчатым способом с возможностью разделения поглощающих и проявляющих интервалов, не всегда применимы в этих условиях.

В этом случае с целью снижения репрессии на «слабые» пласты обсадные колонны необходимо цементировать с использованием двух порций тампонажных материалов: нормальной плотности - для продуктивных пластов и облегченных - для верхней части разреза до устья (т.е. для надпродуктивных интервалов). Причем, при наличии интервалов с ананомально высоким давлением (АВПД), облегченные тампонажные материалы должны быть устойчивы к прорыву флюидов.

Известна облегченная тампонажная смесь, включающая тампонажный цемент, продукт флотации золы-уноса и воду (Авт. св. СССР №1573141).

Недостатком известной смеси является низкая растекаемость раствора, которая находится в пределах 19-20 см, что приводит к быстрому структурированию раствора, снижению противодавления на продуктивные пласты и опасности проникновения пластовых флюидов в ствол скважины и вышележащие проницаемые пласты. Увеличение периода раннего структурирования облегченной тампонажной смеси за счет увеличения водосмесевого отношения или ввода пластифицирующих добавок отрицательно сказывается на стабильности раствора, т.к. резко увеличивается водоотделение и раствор обладает низкой седиментационной устойчивостью, которые также способствуют возникновению межпластовых перетоков и нефтегазопроявлений в период ожидания затвердевания цемента.

Также известен облегченный тампонажный раствор, содержащий портландцемент тампонажный, облегчающую добавку - алюмосиликатные полые микросферы, глинопорошок и воду (Патент РФ №2151267).

Недостатком данного раствора является повышенное водоотделение, недостаточная седиментационная устойчивость и невысокие прочностные характеристики цементного камня при цементировании наклонно направленных или субгоризонтальных участков скважины.

Известен тампонажный материал для цементирования скважин с большим газовым фактором (Патент РФ №2447123), содержащий портландцемент, оксиэтилцеллюлозу, пластификатор, пеногаситель - модифицированный кремнеорганический реагент ПОЛИЦЕМ ДФ, модифицированный сополимер винилацетата ГАЗБЛОК и воду, при этом он дополнительно содержит расширяющую добавку - окись кальция или гидросульфоалюминат кальция, и ускоритель сроков схватывания - хлорид кальция, в качестве пластификатора материал содержит вещество, активным действующим началом которого является сульфированный меламинформальдегид, или продукт конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, или полиэфиркарбоксилаты, при следующем соотношении компонентов, масс.ч: портландцемент 95,0-99,9; указанная расширяющая добавка до 5,0; модифицированный сополимер винилацетата ГАЗБЛОК 1,0-2,0; оксиэтилцеллюлоза 0,3-0,5; указанный пластификатор 0,6-0,8; хлорид кальция до 2,0; указанный пеногаситель 0,1-0,2; вода 47-52, при этом, суммарное массовое содержание сухой смеси цемента и расширяющей добавки составляет 100 мас.ч., а массовое соотношение модифицированного сополимера винилацетата ГАЗБЛОК и расширяющей добавки в материале составляет 1:(2,5÷5,0) соответственно.

Указанный тампонажный материал не относится к облегченным и не может быть использован для цементирования надпродуктивных интервалов, т.к. основной целью использования облегченных тампонажных материалов, особенно при цементировании одноступенчатым способом, является снижение гидравлических нагрузок на продуктивные пласты в процессе цементирования за счет их низкой плотности.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является облегченный тампонажный раствор (Патент РФ №2325420), содержащий компоненты при следующем соотношении, мас.%: портландцемент тампонажный 48,8-51,8, алюмосиликатные полые микросферы 5,8-9,1, монасил 0,6-1,2 и вода 39,4-41,2.

Указанный известный раствор характеризуется высокой седиментационной устойчивостью и повышенной прочностью цементного камня, но может быть использован только в условиях умеренных температур (51-100°С). Применение его в условиях низких и нормальных температур (15-50°С) невозможно, т.к. в этих условиях проявляются недостатки этого облегченного тампонажного раствора: длительное время загустевания и формирования структуры цементного камня; в связи с чем, сформированный цементный камень после окончания технологического времени ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) будет проницаемым, а показатели механической и адгезионной прочности будут низкими. Все вышеперечисленные свойства характеризуют его низкую газоблокирующую способность и невозможность использования в условиях газопроявлений.

При создании предлагаемого изобретения решалась задача повышения качества цементирования надпродуктивных интервалов эксплуатационных колонн за счет предотвращения возникновения заколонных и межколонных газопроявлений в скважинах в условиях низких и нормальных температур.

Единым техническим результатом является разработка двух вариантов облегченного тампонажного материала с высокими газоблокирующими свойствами при одновременном обеспечении оптимальных требуемых свойств для качественного цементирования надпродуктивных интервалов в условиях низких и нормальных температур, а именно низкий объем фильтрации при низкой скорости фильтрации и регулируемое время формирования статического напряжения сдвига.

Для обеспечения этих свойств основное внимание уделялось выбору водосвязывающих добавок, не удлиняющих время твердения цементного камня. При подборе рецептуры все вышеперечисленные свойства были получены при комплексном вводе реагентов; понизителя фильтрации, пластификатора и стабилизирующих добавок, дополнительно снижающих фильтрацию цементного раствора - редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата и реагент Conmix H2Ostop, активным действующим компонентом которого является силикат натрия. Кроме того, в сравнении с прототипом, оказалось, что цементный камень, сформированный из предлагаемого тампонажного материала по обеим вариантам, в вышеуказанных условиях, характеризуется низкой проницаемостью и высокой адгезионной и механической прочностью, что по совокупности свойств свидетельствует о его высоких газоблокирующих свойствах и возможности предотвращения возникновения газо- и флюидопроявлений, как в период «зависания» при гидратации цементного раствора, так и в дальнейшем, после формирования цементного камня.

Указанный технический результат достигается предлагаемыми вариантами облегченных газоблокирующих тампонажных материалов для цементирования надпродуктивных интервалов, включающих портландцемент тампонажный, алюмосиликатные полые микросферы, стабилизирующую добавку и воду, при этом по первому варианту новым является то, что материал дополнительно содержит понизитель фильтрации - оксиэтилцеллюлозу, пластификатор - полиэфиркарбоксилаты или вещество, активной составляющей которого является сульфированный меламинформальдегид, пеногаситель - модифицированный кремнеорганический реагент ПОЛИЦЕМ ДФ, и ускоритель сроков схватывания - хлорид кальция, причем в качестве портландцемента тампонажный материал содержит портландцемент марки ПЦТ 1G-CC-1, а в качестве стабилизирующей добавки - редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата при следующем соотношении компонентов, масс.ч:

портландцемент тампонажный ПЦТ 1G-CC-1 80,0-87,0
алюмосиликатные полые микросферы 10,0-15,0
стабилизирующая добавка - редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата 3,0-5,0
понизитель фильтрации - оксиэтилцеллюлоза 0,2-0,3
пластификатор - полиэфиркарбоксилаты или вещество, активной составляющей которого является сульфированный меламинформальдегид 0,1-0,2
пеногаситель - модифицированный кремнеорганический реагент ПОЛИЦЕМ ДФ 0,2-0,3
ускоритель сроков схватывания - хлористый кальций 2,0-3,0
вода 57-60

при этом суммарное массовое содержание сухой смеси портландцемента, алюмосиликатных полых микросфер и стабилизирующей добавки составляет 100 масс.ч., а по второму варианту новым является то, что материал дополнительно содержит понизитель фильтрации оксиэтилцеллюлозу, пластификатор - вещество, активной составляющей которого является сульфированный меламинформальдегид, пеногаситель -модифицированный кремнеорганический реагент ПОЛИЦЕМ ДФ, и ускоритель сроков схватывания - этилсиликат-конденсат, причем в качестве портландцемента тампонажный материал содержит портландцемент марки ПЦТ 1G-CC-1, а в качестве стабилизирующей добавки - редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата и реагент Conmix H2Ostop, активным действующим компонентом которого является силикат натрия, при следующем соотношении компонентов, масс.ч:

портландцемент тампонажный ПЦТ 1G-CC-1 76,0-86,0
алюмосиликатные полые микросфера 10,0-16,0
стабилизирующая добавка - редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата 3,0-6,0
стабилизирующая добавка - реагент Conmix H2Ostop, активным действующим компонентом которого является силикат натрия 1,0-2,0
понизитель фильтрации - оксиэтилцелюлоза 0,1-0,2
пластификатор - вещество, активной составляющей которого является сульфированный меламинформальдегид 0,1-0,2
пеногаситель - модифицированный кремнеорганический реагент ПОЛИЦЕМ ДФ 0,2-0,3
ускоритель сроков схватывания - этилсиликат-конденсат 0,5-2,0
вода 57-60,

при этом суммарное массовое содержание сухой смеси портландцемента, алюмосиликатных полых микросфер, редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата и модифицированного силиката натрия оставляет 100 масс.ч.

С помощью растворимых в воде полимеров - понизителей фильтрации, повышающих вязкость водной фазы в цементном растворе и снижающих проницаемость схватывающегося цементного раствора, происходит остановка течения флюида через поры твердеющего цементного раствора. Учитывая, что миграция газа связана с вытеснением поровой жидкости цементного раствора, увеличение вязкости поровой жидкости приведет к ограничению подвижности газа.

Достижение же указанного технического результата обеспечивается за счет синергетического эффекта при определенном подборе компонентов (качественном и количественном) в заявляемых вариантах тампонажного материала.

Благодаря введению в тампонажный материал по первому варианту алюмосиликатных полых микросфер и одновременно стабилизирующей добавки - редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата, при определенном заявленном их массовом количестве, происходит дополнительное снижение водоотдачи и скорости фильтрации, уменьшение пористости цементного раствора и повышение адгезионных показателей за счет перекрытия пор или снижения проницаемости, что позволит в скважинных условиях предотвратить миграцию газа. Реагент уменьшает пористость цементного раствора, понижает водоотдачу, снижает относительную проницаемость для воды благодаря своему небольшому размеру и более низкой плотности, в сравнении с частицами цемента. Тампонажный материал по первому варианту обеспечивает качественное цементирование надпродуктивных интервалов в условиях до +30°С включительно.

Использование во втором варианте совокупности стабилизирующих фильтрацию компонентов: редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата и реагента Conmix H2Ostop, активным действующим компонентом которого является силикат натрия, в определенном заявленном соотношении, обеспечивает снижение фильтрационных характеристик за счет уплотнения порового пространства продуктами реакции, образовавшимися при взаимодействии с катионами двух- и поливалентных металлов, растворенными в щелочной среде цементного раствора. Продукты реакции - гидросиликаты соответствующих металлов - труднорастворимые соединения, осаждаясь в поровом пространстве в виде аморфной массы или кристаллических частиц, кольматируют его, снижая проницаемость. В результате, также снижается проницаемость формируемого цементного камня и увеличивается его прочность.

Кроме того, этот материал может быть успешно использован в условиях газопроявлений при температурах до +50°С включительно за счет снижения объема фильтрации при повышенных температурах.

А за счет синергетического эффекта при взаимодействии компонентов друг с другом предлагаемый тампонажный материал по обоим вариантам будет обладать низкой скоростью фильтрации и регулируемым временем формирования статического напряжения сдвига, что позволит в промысловых условиях при цементировании исключить прорыв газа при твердении тампонажного материала после установки его в заколонном пространстве скважины.

Наличие в тампонажном материале по первому варианту ускорителя сроков схватывания - хлорида кальция совместно со стабилизирующей добавкой - редиспергируемым сополимером винилацетата и акрилата, а по второму варианту - этилсиликат-конденсата, совместно с комплексом стабилизирующих добавок - редиспергируемым сополимером винилацетата и акрилата и реагентом Conmix H2Ostop, активным действующим компонентом которого является силикат натрия, позволяет обеспечить приемлемые сроки схватывания и твердения тампонажного материала, и одновременно с этим, по-видимому, оказывает химическое влияние на водосвязывающие добавки с образованием комплексных соединений, обеспечивающих достаточную прочность цементного камня. Это также позволяет сократить сроки схватывания и время формирования статического напряжения сдвига до необходимых пределов для цементирования надпродуктивных интервалов конкретной скважины и при этом получить раннее формирование тампонажного камня, не оказывающее отрицательного влияния на его прочностные свойства.

Использование в предлагаемом тампонажном материале пластификатора: полиэфиркарбоксилатов или вещества, активной составляющей которого является сульфированный меламинформальдегид, позволяет модифицировать структуру облегченного тампонажного состава, уплотняя ее, что способствует в свою очередь увеличению прочности тампонажного (цементного) камня. Кроме того, в совокупности с другими компонентами это приводит к замедленному развитию статического напряжения сдвига, что в промысловых условиях обеспечит передачу давления твердеющим тампонажным материалом и невозможность прорыва газовых флюидов в течение длительного времени.

Введение в предлагаемый тампонажный материал пеногасителя марки ПОЛИЦЕМ ДФ обеспечивает снижение пенообразования, а также в совокупности с алюмосиликатными полыми микросферами - раннюю и надежную стабилизацию плотности облегченного тампонажного материала, т.к. любые погрешности в плотности, допущенные при затворении тампонажного материала на поверхности, могут привести к неконтролируемым изменениям важнейших его показателей: реологии и времени схватывания, в скважине.

Использование в предлагаемом материале тампонажного портландцемента определенной марки ПЦТ IG-CC-1 обеспечивает низкое водопотребление тампонажного материала (В/Т=0,55-0,57) для обеспечения прокачиваемое™ тампонажного материала при плотности 1400-1500 кг/м3.

Для получения заявляемого облегченного газоблокирующего тампонажного материала в лабораторных условиях по обоим вариантам были использованы следующие вещества:

- тампонажный портландцемент марки ПЦТIG-СС-1 (ГОСТ 1581-96);

- алюмосиликатные полые микросферы по ТУ 5712-001-49558624-2003;

- оксиэтилцеллюлоза марки ГИДРОЦЕМ ТУ 2231-009-40912231-2003;

- пластификатор, активной составляющей которого является сульфированный меламинформальдегид ЦЕМПЛАСТ МФ, с pH 1%-го водного раствора 8,5-10,5; по ТУ 2223-011-40912231-2003;

- пластификатор - поликарбоксилат Melflux F, производитель Degussa Construction Polymers (SKW Trostberg, Германия); химический состав - порошковый продукт, полученный методом распылительной сушки на основе модифицированного полиэфиркарбоксилата. Технические данные: форма - желтоватый порошок; насыпная плотность - 400-600 г/л; потери при нагревании - макс.2,0 мас.%; 20% раствор при 20 град. С имеет рН=6,5-8,5. Особенности: высокоэффективный диспергатор; снижает усадку; эффективен в широком диапазоне температур;

- ускоритель сроков схватывания - хлорид кальция;

- ускоритель сроков схватывания - этилсиликат-конденсат;

- пеногаситель марки ПОЛИЦЕМ ДФ - модифицированный кремнеорганический реагент по ТУ 2228-010-40912231-2003;

- редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата (NEOLITH Р 6300) продукт итальянского производства фирмы F.A.R. (Fabrica Adesivi Resine SpA);

- реагент Conmix H2Ostop, активным действующим компонентом которого является силикат натрия, выпускается в Таиланде фирмой Cormix International Limited;

- вода техническая.

Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается следующими примерами.

Пример 1 (тампонажный материал по первому варианту):

Для получения предлагаемого облегченного газоблокирующего тампонажного материала в лабораторных условиях брали 570 г воды технической, 850 г портландцемента марки ПЦТ IG-CC-1; 120 г алюмосиликатных микросфер; 20 г хлорида кальция; 2,0 г оксиэтилцеллюлозы ГИДРОЦЕМ; 2,0 г пластификатора ЦЕМПЛАСТ МФ, 2,0 г пеногасителя ПОЛИЦЕМ ДФ и 30,0 г редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата. В результате был получен облегченный тампонажный материал со следующим содержанием компонентов, масс.ч: портландцемент ПЦТ IG-CC-1 - 85,0; алюмосиликатные микросферы - 12,0; редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата - 3,0; хлорид кальция - 2,0; оксиэтилцеллюлоза марки ГИДРОЦЕМ - 0,2; пластификатор ЦЕМПЛАСТ МФ - 0,2; пеногаситель марки ПОЛИЦЕМ ДФ - 0,2; вода - 57.

Пример 2 (тампонажный материал по второму варианту): Для получения предлагаемого облегченного газоблокирующего тампонажного материала в лабораторных условиях брали 600 г воды технической, 770 г портландцемента марки ПЦТ IG-CC-1; 150 г алюмосиликатных полых микросфер; 5 г этилсиликата-конденсата; 1,0 г гидроксиэтилцеллюлозы ГИДРОЦЕМ; 2,0 г пластификатора ЦЕМПЛАСТ МФ, 2,0 г пеногасителя ПОЛИЦЕМ ДФ, 60 г редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата и 20 г реагента Conmix H2O stop. В результате был получен облегченный тампонажный материал со следующим содержанием компонентов, масс.ч: портландцемент ПЦТ IG-CC-1 - 77,0; алюмосиликатные микросферы - 15,0; редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата - 6,0; реагент Conmix H2O stop - 2,0; этилсиликат-конденсат - 0,5; гидроксиэтилцеллюлоза марки ГИДРОЦЕМ В - 0,1; пластификатор ЦЕМПЛАСТ МФ - 0,2; пеногаситель марки ПОЛИЦЕМ ДФ - 0,2; вода 60,0.

Тампонажные материалы с другим содержанием компонентов готовили аналогичным образом.

В ходе лабораторных испытаний определяли по общеизвестным методикам следующие свойства облегченного тампонажного материала:

- плотность, г/см3;

- фильтратоотдача за 30 мин при ΔР=0,7 МПа, мл;

- водоотделение, мл;

- прочность цементного камня на изгиб/сжатие через 2 сут. хранения, МПа; а также определяли следующие свойства тампонажного камня:

- пластическая вязкость, мПа·с;

- динамическое напряжение сдвига, дПа;

- СНС 10 с/10 мин, дПа;

- время загустевания до 30 Вс, ч-мин;

- проницаемость цементного камня, мД;

- усилие выталкивания цементного камня из металлической обоймы, МПа.

При испытаниях газоблокирующих свойств тампонажного материала, проходивших в два этапа, на первом этапе по методике, описанной в докладе Муна и Ванга, «Акустический метод для определения статического напряжения сдвига цементного раствора». Jeff Moon, Р.Е., Steven Wang, SPE 55650, производилось определение статического напряжения сдвига (СНС) с помощью Анализатора Статического Напряжения Сдвига Chandler Engineering Model 5265 (SGSA). В результате испытаний определялось время формирования статического напряжения сдвига до 1200 lb/100 ft, мин.

На втором этапе проводились испытания по возможности прорыва газа через твердеющий цементный раствор. С этой целью проектировался тест миграции флюида (FMA), разработанный методом уменьшения масштаба с учетом термобарических условий скважины, описанный Beirute и Cheung (SPE 19522): Beirute, R.M. and Cheung, P.R.: "A Scale-Down Laboratory Test Procedure for Tailoring to Specific Well Conditions, the Selection of Cement Recipes to Control Formation Fluids Migration After Cementing," SPE 19522, 64th SPE Annual Technical Conference, San Antonio, Texas, October 8-11, 1989. Тест миграции флюида проводился с использованием Анализатора Миграции Флюида Chandler Engineering Модель 7150 (FMA) - лабораторного прибора для тестов рецептур тампонажных материалов с целью использования в управлении притоков пластовых флюидов после цементирования. Аппарат моделирует условия скважины (температуру, гидростатическое давление, пластовое давление, и градиент давления, вызывающий приток флюида через столб тампонажного состава).

Данные о компонентном составе предлагаемых и известных облегченных газоблокирующих тампонажных материалов для цементирования надпродуктивных интервалов приведены в таблице 1, а данные о их свойствах - в таблице 2.

Данные, приведенные в таблицах 1 и 2, показывают, что предлагаемый облегченный тампонажный материал при заявленном соотношении компонентов и при суммарное массовом содержании сухой смеси портландцемента, алюмосиликатных полых микросфер и стабилизирующей добавки (по первому варианту - редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата; по второму варианту комплекс реагентов - редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата и реагента Conmix H2O stop) составляет 100 масс.ч., характеризуется следующими преимуществами перед известным по прототипу:

- замедленное развитие статического напряжения сдвига;

- низкий объем фильтрации при сниженной скорости фильтрации;

- низкая проницаемость тампонажного материала и цементного камня, что доказывает газоблокирующие свойства тампонажного материала.

В случае, если суммарное массовое содержание сухой смеси портландцемента, алюмосиликатных полых микросфер и стабилизирующей добавки (по первому варианту - редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата; по второму варианту комплекс реагентов - редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата и реагента Conmix H2O stop) составляет менее (опыт 4) или более (опыт 8) 100 масс.ч., то свойства тампонажного материала не будут отвечать требованиям для цементирования газопроявляющих пластов, из-за:

- высокой фильтрации, седиментации, замедленной скорости гидратации и повышенной проницаемости сформированного цементного камня - при меньшем соотношении;

- высоких реологических показателей и сокращенного времени формирования статического напряжения сдвига и загустевания - при большем соотношении.

1. Облегченный газоблокирующий тампонажный материал для цементирования надпродуктивных интервалов, включающий портландцемент тампонажный, алюмосиликатные полые микросферы, стабилизирующую добавку и воду, отличающийся тем, что материал дополнительно содержит понизитель фильтрации - оксиэтилцеллюлозу, пластификатор - полиэфиркарбоксилаты или вещество, активной составляющей которого является сульфированный меламинформальдегид, пеногаситель - модифицированный кремнеорганический реагент ПОЛИЦЕМ ДФ, и ускоритель сроков схватывания - хлорид кальция, причем в качестве портландцемента тампонажный материал содержит портландцемент марки ПЦТ 1G-CC-1, а в качестве стабилизирующей добавки - редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

портландцемент тампонажный ПЦТ 1G-CC-1 80,0-87,0
алюмосиликатные полые микросферы 10,0-15,0
стабилизирующая добавка - редиспергируемый  
сополимер винилацетата и акрилата 3,0-5,0
понизитель фильтрации - оксиэтилцеллюлоза 0,2-0,3
пластификатор - полиэфиркарбоксилаты или  
вещество, активной составляющей которого  
является сульфированный меламинформальдегид 0,1-0,2
пеногаситель - модифицированный  
кремнеорганический реагент ПОЛИЦЕМ ДФ 0,2-0,3
ускоритель сроков схватывания хлористый  
кальций 2,0-3,0
вода остальное

при этом суммарное при этом суммарное массовое содержание сухой смеси портландцемента, алюмосиликатных полых микросфер и стабилизирующей добавки составляет 100 мас.ч.

2. Облегченный газоблокирующий тампонажный материал для цементирования надпродуктивных интервалов, включающий портландцемент тампонажный, алюмосиликатные полые микросферы, стабилизирующую добавку и воду, отличающийся тем, что материал дополнительно содержит понизитель фильтрации - оксиэтилцеллюлозу, пластификатор - вещество, активной составляющей которого является сульфированный меламинформальдегид, пеногаситель модифицированный кремнеорганический реагент ПОЛИЦЕМ ДФ и ускоритель сроков схватывания - этилсиликат-конденсат, причем в качестве портландцемента тампонажный материал содержит портландцемент марки ПЦТ 1G-CC-1, а в качестве стабилизирующей добавки - редиспергируемый сополимер винилацетата и акрилата и реагент Conmix H2Ostop, активным действующим компонентом которого является силикат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

портландцемент тампонажный ПЦТ 1G-CC-1 76,0-86,0
алюмосиликатные полые микросферы 10,0-16,0
стабилизирующая добавка - редиспергируемый сополимер 3,0-6,0
винилацетата и акрилата  
стабилизирующая добавка - реагент Conmix H2Ostop 1,0-2,0
активным действующим компонентом которого является  
силикат натрия  
понизитель фильтрации - оксиэтилцеллюлоза 0,1-0,2
пластификатор - вещество, активной составляющей которого 0,1-0,2
является сульфированный меламинформальдегид  
пеногаситель - модифицированный кремнеорганический 0,2-0,3
реагент ПОЛИЦЕМ ДФ  
ускоритель сроков схватывания - этилсиликат-конденсат 0,5-2,0
вода 57-60

при этом суммарное массовое содержание сухой смеси портландцемента, алюмосиликатных полых микросфер, редиспергируемого сополимера винилацетата и акрилата и реагента Conmix H2Ostop, активным действующим компонентом которого является силикат натрия, составляет 100 мас.ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - повышение эффективности устройства за счет комплексного термогазодинамического и химического воздействия на призабойную зону пласта нефтяной скважины, уменьшение шлакообразования относительно массы устройства в 3-5 раз, упрощение изготовления устройства.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при обработке неоднородных нефтяных пластов для увеличения коэффициента охвата их заводнением и увеличения нефтеотдачи.

Изобретение относится к привитым сополимерам на основе полиамида. Предложены привитые сополимеры на основе полиамида, прошедшего реакцию с ангидридом малеиновой кислоты, содержащие по меньшей мере одну винил-ненасыщенную боковую цепь, выбранную из N-винилкапролактама и/или N-винилпирролидона и в качестве полиамидного компонента он содержит по меньшей мере одно соединение из ряда натуральных или синтетических полиамидов.
Группа изобретений относится к способам изоляции притока пластового флюида (воды) или газа в скважинах. Изоляционный раствор содержит массовых %: силиката натрия - 5-50; бентонита - 15-55; полиакриламида - 0,0005 до 0,5; воды - остальное.
Группа изобретений относится к использованию пеногасителей в скважинных операциях. Технический результат - универсальность пеногасителя, эффективность пеногасителя при низких концентрациях с одновременным сохранением способности пенных систем к повторному ценообразованию или к осуществлению ряда циклов пенообразования - пеногашения - повторного пенообразования.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к устройствам для повышения производительности скважин путем обработки призабойной зоны пласта нефтяной скважины.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для кислотной обработки призабойной зоны пласта, представленного неоднородными по проницаемости карбонатными или терригенными коллекторами.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам, применяемым для изоляции водопритоков в скважину. Состав для изоляции водопритоков в скважину состоит из кремнийсодержащего соединения, соли титана и растворителя.

Группа изобретений относится к буферным жидкостям, которые используют при операциях цементирования в нефтяных и газовых скважинах. Технический результат - устойчивость буферной жидкости, хорошее восстановление при деформации сдвига, снижение стоимости в большом диапазоне температур.

Изобретение относится к композиции окисленного и малеированного таллового масла в качестве эмульгатора или ингибитора коррозии, содержащей талловое масло, имеющее по меньшей мере две C10-C24 структуры, где по меньшей мере одна из C10-C24 структур замещена по меньшей мере одним из α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты или ангидрида, при этом C10-C24 структуры являются сшитыми простой эфирной связью, и где композиция окисленного и малеированного таллового масла имеет кислотное число от примерно 50 мг КОН/г до примерно 400 мг КОН/г.
Изобретение относится к композиции на основе нитрата карбамида для удаления карбонатных отложений, накипи, продуктов коррозии, высолов различного типа и иных продуктов, растворяющихся при взаимодействии с азотной кислотой. Композиция помимо нитрата карбамида содержит влагу не более 4% и фосфорсодержащий компонент в количестве до 1% (в пересчете на ортофосфорную кислоту). В качестве фосфорсодержащего компонента используются такие соединения фосфора, как ортофосфорная кислота и ее замещенные производные, например, оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФК), нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФК), в т.ч. стехиометрически уравновешенные в композиции в виде соли, в частности в виде карбамидных солей. Также предложен способ получения композиции. Изобретение позволяет расширить арсенал химических средств для удаления карбонатных отложений, накипи, продуктов коррозии и иных продуктов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 пр.

Группа изобретений относится к области бурения с использованием в качестве очистного агента газообразных текучих сред. Способ включает циркулирование системы буровой жидкости и эффективного количества пенообразующей композиции, состоящей из пенообразующего агента и стабилизирующего полимера, добавление газообразного агента в жидкость со скоростью, достаточной для образования пенного бурового раствора, и удаление вспененной буровой жидкости из скважины. Бурение осуществляют на саморазрушающейся пене, которую подают в скважину по замкнутому циркуляционному циклу посредством прокачивания через установку для циркуляции и регенерации саморазрушающейся пены путем нагнетания саморазрушающейся пены в колонну бурильных труб, направления потока саморазрушающейся пены со шламом горной породы после выноса из скважины по желобной системе в отстойник на регенерацию, выдерживания в отстойнике до саморазрушения, возвращения на стадию добавления газообразного агента для повторного вспенивания и возвращения в скважину. В качестве пенообразующей композиции используют композицию саморазрушающейся пены на основе карбамидных смол, предварительно модифицированных хлоридом аммония, сульфанола, хлоридов металлов второй группы и воды. Обеспечивает высокие показатели технических характеристик пены таких, как период полураспада и кратность пены, а также стабильность и устойчивость пены, улучшение экологической обстановки вокруг скважины, снижение себестоимости работ. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 9 табл.

Группа изобретений относится к системам и способам добычи нефти и/или газа с использованием смешивающегося их вытеснения из пласта. Обеспечивает повышение эффективности изобретений за счет существенной экономии энергии. Сущность изобретений: система для добычи нефти и/или газа содержит: механизм для выпуска в пласт, по меньшей мере, части серосодержащего соединения и механизм для переработки, по меньшей мере, части серосодержащего соединения в сероуглерод или оксисульфид углерода посредством реакционного взаимодействия, по меньшей мере, части серосодержащего соединения с углеводородом. При этом указанный механизм для переработки расположен внутри пласта. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение предназначено для глушения скважин и может быть использовано на нефтегазодобывающих предприятиях. Технический результат - повышение эффективности глушения скважин с пластовым давлением выше гидростатического. Жидкость для глушения скважин включает, мас.%: глицерин 20,0-35,0; сульфацелл 1,5-2,0; аммоний йодистый 60,0-62,5; вода - остальное. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области нефте- и газодобывающей промышленности и может быть использовано для тампонирования каналов прорыва воды или газа в цементном камне за колонной, для ликвидации зон поглощений и обводненных зон пласта, в том числе высокопроницаемых и трещиноватых. Состав может быть также применен для ликвидации негерметичности резьбовых соединений и незначительных нарушений эксплуатационной колонны, для борьбы с поглощением при бурении скважин. Состав для изоляции заколонных перетоков и высокопроницаемых зон пласта содержит 100 масс.ч. этилового или метилового эфира ортокремневой кислоты или их смеси, 15-50 масс.ч. полярного растворителя, 1-3 масс.ч. хлорида металла IV-VIII групп, добавку - фиброволокно полипропиленовое в количестве 0,1-0,5 масс.ч. Технический результат - обеспечение регулируемого времени отверждения, получение укороченного времени потери текучести, увеличение эффективности изоляционных работ при ликвидации заколонных перетоков воды и газа и тампонировании высокопроницаемых и трещиноватых зон пласта, обеспечение более продолжительного тампонирующего эффекта за счет увеличения прочности отвержденного полимера и уменьшения его синерезиса. 1 табл.
Изобретение относится к композициям и способам извлечения углеводородных флюидов из подземного месторождения. Предложена композиция для изменения водопроницаемости подземного пласта, включающая расширяемые полимерные микрочастицы, которые включают гидрофобные полимеры, содержащие лабильные боковые группы, где микрочастицы имеют средний диаметр частиц неувеличенного объема от примерно 0,05 до примерно 5000 мкм, указанные гидрофобные полимеры включают сложный эфир акриловой кислоты и сомономеры, сополимеризованные со сложным эфиром акриловой кислоты и лабильные боковые группы являются гидролизуемыми. Предложен также способ изменения водопроницаемости подземного пласта, включающий закачивание в подземный пласт предложенной композиции. Технический результат - возможность упрощенного регулирования водопроницаемости подземного пласта за счет улучшенного распространения микрочастиц в структуре месторождения без использования флюида, иного, чем флюид месторождения. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 табл., 11 пр.

Изобретение относится к растворам для глушения скважин. Способ обработки подземного пласта включает: закачивание в обсаженный, перфорированный ствол скважины, который рассекает пласт, раствора обращенной эмульсии для глушения скважины, содержащего: маслянистую непрерывную фазу, немаслянистую дисперсную фазу, эмульгирующий агент, по меньшей мере один разлагаемый материал и по меньшей мере один закупоривающий агент; контакт пласта с раствором для глушения скважины и предоставление возможности разлагаемому материалу, по меньшей мере, частично разложиться. Способ включает: получение раствора обращенной эмульсии для глушения скважины, содержащего: маслянистую непрерывную фазу, немаслянистую дисперсную фазу, эмульгирующий агент, по меньшей мере один разлагаемый материал и по меньшей мере один закупоривающий агент; закачивание этого раствора в обсаженный, перфорированный ствол скважины; формирование фильтрационной корки; и разрушение фильтрационной корки, позволяя разлагаемому материалу разрушаться. Способ включает: получение раствора обращенной эмульсии для глушения скважины, содержащего: маслянистую непрерывную фазу, немаслянистую дисперсную фазу, эмульгирующий агент, по меньшей мере один разлагаемый материал и по меньшей мере один закупоривающий агент; помещение раствора для глушения скважины в обсаженный, перфорированный ствол скважины; формирование фильтрационной корки; и разрушение фильтрационной корки, в котором гидролиз разлагаемого материала разрушает фильтрационную корку. Технический результат - снижение эффективности поступления и истечения флюидов между пластом и стволом скважины и минимизация повреждения пласта. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 ил.
Изобретения относятся к улучшенному способу вторичной добычи нефти. Технический результат - усовершенствование введения ингибитора отложений на стенках оборудования, повышение эффективности извлечения нефти, увеличение срока службы конструкций. Способ вторичного извлечения нефти включает стадию введения в систему резервуара от 0,1 до 100000 ч./млн аминоалкиленфосфоновой кислоты, выбранной из специально заданной группы соединений в сочетании с аминным нейтрализующим агентом, выбранным из специально заданной группы соединений при условии, что аминный нейтрализующий агент представлен сочетанием, по меньшей мере, двух структурно различных аминных типов, причем первый является более гидрофобным, имеющим величину гидрофильно-липофильного баланса, которая, по меньшей мере на 2 единицы меньше, чем величина гидрофильно-липофильного баланса второго, указанный первый и указанный второй аминные типы применяют в эквивалентных пропорциях первый (более гидрофобный):второй (более гидрофильный) в интервале от 10:1 до 2:5. 2 н. и 11 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к строительству скважин различного назначения, к ремонтно-изоляционным работам в скважинах, а также используется при ликвидации водопроявлений в процессе бурения скважин. Технический результат - снижение фильтратоотдачи, повышение седиментационной устойчивости. Тампонажный состав, содержащий вяжущее и углеводородную жидкость модифицированную ПАВ, отличающийся тем, что в качестве углеводородной жидкости модифицированной ПАВ применяется углеводородная жидкость «ДС БТРУО», а в качестве вяжущего содержит портландцементные тампонажные смеси: цементная смесь БТРУО «Стандарт» с удельной поверхностью не менее 300,0 м2/кг; цементная смесь БТРУО «Медиум» с удельной поверхностью не менее 500,0 м2/кг; цементная смесь БТРУО «Микро» с удельной поверхностью не менее 900,0 м2/кг, соответственно, дополнительно содержит поверхностно-активное вещество «ПАВ БТРУО», маслорастворимый полимер, в качестве которого используют 20% растворы полиизобутилена в углеводородном растворителе: ПИБ 15 или ПИБ 20, или ПИБ 30 и тонко дисперсный кремнесодержащий наполнитель, в качестве которого используются микрокремнезем или опока молотая, или диатомит молотый при следующем соотношении компонентов, масс.%: вяжущее: цементная смесь БТРУО «Стандарт», или БТРУО «Медиум», или БТРУО «Микро» 59,0÷71,0, поверхностно-активное вещество «ПАВ БТРУО» 0,2÷0,5, маслорастворимый полимер - 20% растворы полиизобутилена в углеводородном растворителе: ПИБ 15, или ПИБ 20, или ПИБ 30 1,0÷10,0, тонкодисперсный кремнесодержащий наполнитель: микрокремнезем, или опока молотая, или диатомит молотый 1,0÷7,0, углеводородная жидкость «ДС БТРУО» остальное. 2 табл.

Изобретение относится к композициям и способам извлечения углеводородных флюидов из подземного месторождения. Предложена композиция расширяемых полимерных микрочастиц для изменения коэффициента проницаемости воды в подземном пласте, содержащая взаимопроникающую полимерную сетку (ВПС), включающую один или более акриламидных сополимеров. ВПС ограничивает микрочастицу до среднего размера неувеличенного объема от примерно 0,05 до примерно 5000 мкм. Лабильные сшивки в полимерах ВПС подвергают деструкции, что приводит к освобождению расширяемой микрочастицы таким образом, что микрочастица расширяется. Предложен также способ изменения коэффициента проницаемости подземных пластов с использованием указанной композиции. Технический результат - увеличение подвижности и/или темпа добычи углеводородных флюидов, присутствующих в пластах. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 14 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-11-10 2013-11-09T00:40:07
Наверх