Расширяющая добавка для тампонажного материала

Авторы патента:

E21B33/138 - глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы

C09K8/467 - Материалы для различного использования, не отнесенные к другим подклассам

Владельцы патента RU 2649181:

Общество с ограниченной ответственностью "ПрофЦемент-Вектор" (ООО "ПЦВ") (RU)

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к составам комплексных добавок, используемых в производстве бетонов, строительных растворов, бетонных и железобетонных изделий, включая процессы цементирования нефтяных и газовых скважин. Расширяющая добавка для тампонажного материала содержит 70-83 мас.% сланцевой золы, 14-24,5 мас.% метакаолина и 2,2-6,3 мас.% гиперпластификатора на основе поликарбоксилатов Melflux 1641 F. При этом сланцевая зола имеет массовую долю свободного оксида кальция не менее 14%, а остаток на сите №008 не более 35%. Техническим результатом является обеспечение возможности регулирования с помощью добавки расширения тампонажного материала во времени с целью уменьшения усадочных деформаций цемента и повышения плотности тампонажного материала.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам комплексных добавок, используемых в производстве бетонов, строительных растворов, бетонных и железобетонных изделий, включая процессы цементирования нефтяных и газовых скважин.

Известна комплексная добавка для цементных систем (варианты) (патент РФ №2527436, 10.10.1998 г.), содержащая суперпластификатор, смесь электролитов, дополнительно содержит органический регулятор вязкости, при этом в качестве органического регулятора вязкости используют неионогенные и ионогенные эфиры целлюлозы, модифицированные крахмалы, полисахариды растительного или микробиологического происхождения, бинарные смеси мономерных катионных и анионных поверхностно-активных веществ или смесь нескольких указанных компонентов при следующем содержании указанных компонентов, мас. %: суперпластификатор 51-84, смесь электролитов 15-45, органический регулятор вязкости 1-4. По другому варианту комплексная добавка для цементных систем, содержащая, мас. %: суперпластификатор 1-10, смесь электролитов 1,5-4,5, органический регулятор вязкости 0,05-0,5, водоудерживающий компонент 85,45-97,45, в качестве водоудерживающего компонента содержит смесь нескольких тонкомолотых природных минералов из группы: известняк, доломит, песок и/или смесь нескольких техногенных тонкодисперсных материалов из группы, включающей золу-уноса, доменный шлак, микрокремнезем, метакаолин. Однако данная добавка не позволяет решать задачу по регулированию расширения во времени цементных систем (в том числе тампонажного материала). В данной добавки метакаолин применяется исключительно для решения задачи увеличения водоудержания цементных систем.

Известна добавка для тампонажного материала, содержащая высокоалюминатную золу-унос, содержащую не менее 18 мас. % оксида алюминия (SU 1838582, 1993 г.). Недостатком известной добавки для тампонажного материала является расширение содержащей ее тампонажной системы до ее доставки в скважину и недостаточная прочность получаемого цементного камня.

Известна расширяющаяся добавка для тампонажного материала (патент RU №2120025, 1999 г.), содержащая золу-унос от сжигания каменных или бурых углей и/или от сжигания горючих сланцев или отвальную золу от сжигания тех же видов топлива с содержанием в ней SiO₂ не менее 35 мас. % и Al₂O₃ не менее 17 мас. %, что определяет ее активность, то есть способность взаимодействовать со свободным оксидом кальция, содержащимся в портландцементом клинкере и гипсе. Недостатком такой добавки для тампонажного материала является также его расширение до доставки в скважину, получаемый цементный камень обладает низкими прочностными характеристиками.

Известна близкая к заявляемому изобретению добавка для тампонажного материала (патент RU №2342416, 2006 г.), содержащая сланцевую золу и дополнительно водорастворимый реагент, содержащий «Крепь» и карбоксиметилцеллюлозу в соотношении 1,68:1,0, или «Крепь» и трибутилфосфат в соотношении 4,3:1,0, или «Крепь» и нитрилотриметилфосфоновую кислоту в соотношении 11,0:1,0, или пластификатор C-3 и сульфацелл в соотношении (4,3-7,8):1,0. Недостатками такой добавки для тампонажного материала являются недостаточно высокие показатели расширения тампонажного материала и его плотности, а также получаемый цементный камень обладает низкими значениями прочности при сжатии и изгибе.

Задачей изобретения является обеспечение возможности регулирования с помощью добавки расширения тампонажного материала во времени с целью уменьшения усадочных деформаций цемента и повышения плотности тампонажного материала.

Поставленная задача решается расширяющей добавкой для тампонажного материала, содержащей сланцевую золу, метакаолин и гиперпластификатор, отличающейся тем, что добавка содержит сланцевую золу, метакаолин и гиперпластификатор на основе поликарбоксилатов Melflux 1641 F при следующем соотношении компонентов: сланцевая зола 70-83% массы; метакаолин 14-24,5% массы; Melflux 1641 F 2,2-6,3% массы, при этом, сланцевая зола имеет массовую долю свободного оксида кальция не менее 14%., а остаток на сите №008 не более 35%.

Сланцевая зола (сланец сожженный - СС) получают при сжигании в растопочной печи пылевидного сланца и путем сухого сепарирования тонкодисперсной минеральной части. СС состоит из клинкерных минералов, мелкозернистой свободной извести, свободного оксида кальция, дегидрированного сульфата кальция, стеклофазы и нерастворимого свободного остатка.

Метакаолин описан в ТУ 572901-001-65767184-2010.

Melflux 1641 F - гиперпластификатор, поликарбоксилатный эфир первого поколения, обладает эффектом замедления схватывания цемента. Применяется в составах на основе портландцемента и глиноземистого цемента.

Технический результат регулирования расширения тампонажного материала во времени достигается за счет взаимодействия активного кремнезема и глинозема, содержащегося в метакаолине, со свободным оксидом кальция, содержащемся в сланцевой золе, и с ангидритом, содержащемся в цементе и сланцевой золе. Также регулирование расширения тампонажного материала обеспечивается низким водоцементным отношением тампонажного раствора, достигаемым за счет гиперпластификатора Melflux 1641 F, позволяющего придать тампонажному раствору необходимую пластичность при минимальном количестве воды затворения.

Технический результат по уменьшению усадочных деформаций цемента, повышению плотности тампонажного материала, повышению прочности цементного камня достигается за счет снижения водоцементным отношением тампонажного раствора в совокупности с расширением тампонажного раствора, описанным выше.

Расширяющуюся добавку для тампонажного материала получают смешиванием компонентов.

В результате применения указанной добавки прочность цементного камня повышена на 30-40%.

Расширяющая добавка для тампонажного материала, содержащая сланцевую золу, метакаолин и гиперпластификатор, отличающаяся тем, что добавка содержит сланцевую золу, метакаолин и гиперпластификатор на основе поликарбоксилатов Melflux 1641 F при следующем соотношении компонентов, мас.%: сланцевая зола 70-83; метакаолин 14-24,5; Melflux 1641 F 2,2-6,3, при этом сланцевая зола имеет массовую долю свободного оксида кальция не менее 14%, а остаток на сите №008 не более 35%.

Изобретение может найти применение в газовой и нефтяной промышленности при цементировании обсадных колонн эксплуатационных и глубоких разведочных скважин, при наличии в разрезе горных пород, склонных к гидроразрыву.

Активная целлюлозная мука для изоляции водопритоков в добывающих скважинах и блокады обводненных пластов в нагнетательных скважинах // 2647550

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к реагентам для изоляции водопритоков в добывающих скважинах и блокады обводненных пластов в нагнетательных скважинах с целью повышения нефтеотдачи.

Способ обработки призабойной зоны пласта // 2647136

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при заканчивании скважин для повышения продуктивности пласта, сложенного карбонатными коллекторами с трудноизвлекаемыми запасами нефти.

Способ ограничения водопритока в нефтедобывающую скважину, оборудованную глубинным вставным штанговым насосом // 2646153

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для снижения интенсивности притока воды в скважину. Технический результат - упрощение способа и повышение его экономической эффективности.

Способ крепления продуктивного пласта-коллектора газовой скважины // 2645233

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к способам повышения продуктивности эксплуатационных скважин подземных хранилищ газа и снижения водонасыщенности призабойной зоны пласта с использованием физико-химических методов воздействия на пласт-коллектор.

Сухая смесь для приготовления состава для селективной водоизоляции в газовом пласте // 2644447

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к сухим смесям для приготовления состава для селективной водоизоляции в газовом пласте. Сухая смесь для приготовления состава для селективной водоизоляции в газовом пласте содержит, мас.

Состав для ограничения водопритока в добывающей скважине // 2644363

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к составам для ограничения водопритока в добывающей скважине, и может найти применение для выравнивания профиля приемистости нагнетательной скважины.

Способ кислотной обработки коллекторов с водонефтяным контактом // 2642900

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - повышение эффективности кислотной обработки карбонатных нефтяных коллекторов.

Облегченная тампонажная смесь // 2642897

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к тампонажным смесям, и может быть использовано при одноступенчатом цементировании протяженных (более 2500 м) обсадных колонн, перекрывающих интервалы проницаемых пластов и пластов с низкими градиентами гидроразрыва при нормальных, умеренных и повышенных температурах.

Тампонажный раствор // 2642736

Изобретение относится к горной и нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом и ремонтно-изоляционных работах в тоннелях, нефтяных и газовых скважинах.

Высококонцентрированные безводные аминные соли углеводородалкоксисульфатов, применение и способ применения их водных растворов // 2648771

Настоящее изобретение относится к высококонцентрированным безводным аминным солям углеводородполиалкоксисульфатов, причем эти соли выбраны из группы замещенных аминов, предпочтительно - алканоламинов.

Облегчённая тампонажная композиция // 2648730

Способ выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин // 2648399

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, и направлено на увеличение нефтеотдачи месторождений с карбонатными и терригенными коллекторами с повышенным содержанием карбонатов.

Полисолевой биополимерный буровой раствор поли-с // 2648379

Изобретение относится к буровым растворам, используемым при бурении нефтяных скважин. Технический результат - повышение технологической эффективности бурового раствора и повышение качества вскрытия продуктивных терригенных коллекторов нефти и газа.

Применение гидроксикислоты для уменьшения потенциала локализованной коррозии слабодозируемых ингибиторов гидратообразования // 2648372

Настоящее изобретение относится к способам и композициям для ингибирования коррозии металлов, конкретно нержавеющих и дуплексных сталей. Коррозия металлических трубопроводов составами ингибиторов гидратообразования, в частности локализованная коррозия, уменьшается, когда состав ингибитора гидратообразования содержит эффективное количество по меньшей мере одной гидроксикислоты или эквивалента, выбранной из группы, состоящей из гидроксикислот, имеющих от 2 до 20 атомов углерода и по меньшей мере одну гидроксильную группу, и по меньшей мере один ион неорганического галогенида, а также не содержит метанол.

Цементирующая композиция, включающая неионные гидрофобно-модифицированные простые эфиры целлюлозы, и ее применение // 2648363

Изобретение относится к композиции и к способу цементирования обсадной колонны в стволе буровой скважины, с использованием водной цементирующей композиции, включающей: (а) воду, (b) цементирующую композицию, включающую (i) гидравлический цемент, (ii) гидрофобно-модифицированный полимер, (iii) диспергатор и необязательно (iv) одну или многие другие добавки, обычно добавляемые в водные цементирующие композиции, применимые для цементирования обсадных колонн в стволах буровых скважин.

Улучшенный способ извлечения битума из битуминозных песков // 2647582

Изобретение относится к способу извлечения битума из битуминозных песков. Способ извлечения битума включает стадию обработки битуминозных песков с помощью простого эфирамина гликоля, где обработка предназначена для битуминозных песков, извлеченных с помощью добычи на поверхности или добычи in situ, причем простой эфирамин гликоля имеет следующую структурную формулу: R-(OC2H4)x-NH2 или R-(OCH2CH(CH3))y-NH2, где R представляет собой С1-C6 алкильную или фенильную группу и x и y независимо равны 1-3.

Композиция на основе поверхностно-активного вещества, способ ее получения и ее применение // 2647554

Изобретение относится к композиции на основе поверхностно-активных веществ - ПАВ, ее получению и ее использованию при добыче нефти третичными методами. Композиция на основе ПАВ включает катионное ПАВ и анионо-неионогенное ПАВ и обладает значительно повышенной активностью на поверхности раздела фаз и стабильностью по сравнению с известными композициями.

Алкилированные полиэфирамины в качестве стабилизирующих глину агентов // 2647529

Группа изобретений относится к обработке скважин. Технический результат - подавление набухания и/или миграции компонентов пласта, стабильность, управляемые свойства и безопасность жидкости для обработки скважин.

Активаторы для повышения вязкости неводных текучих сред // 2649707

Группа изобретений относится к скважинным жидкостям. Технический результат – повышение вязкости скважинной жидкости. Скважинная жидкость содержит синтетическую маслянистую жидкость, которая является жидкой при 25°C, является по существу несмешиваемой с водой, имеет меньше примерно чем 2% ароматических соединений, является в основном линейной и получена по способу, включающему реакцию Фишера-Тропша; алкоксилированный спирт, имеющий общую формулу: X-O-(CnH2nO)y-(C2H4O)z-H, где X представляет собой органильную группу, имеющую от 3 до 40 атомов углерода, n равен 2, 3 или 4, y равен 0-6, и z равен 3-20; органофильную глину. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл., 3 пр.