Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин



Владельцы патента RU 2681716:

Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ - Западная Сибирь" (RU)

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при цементировании нефтяных и газовых скважин. Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин, содержащий портландцемент, адгезионную добавку, понизитель водоотдачи, пеногаситель и воду, в качестве адгезионной добавки содержит клей Силор-Ультра Т, в качестве понизителя водоотдачи водорастворимый эфир целлюлозы - карбоксиметилцеллюлоза, в качестве пластификатора лигносульфонат, в качестве пеногасителя трибутилфосфат при следующем соотношении компонентов, масс. %: - портландцемент – 100, указанная адгезионная добавка - 1,0-2,0 сверх 100, указанный понизитель водоотдачи - 0,01-0,1 сверх 100, указанный пластификатор - 0,05-0,15 сверх 100, трибутилфосфат - 0,05-0,1 сверх 100, вода до водоцементного отношения - 0,36-0,38. Технический результат - повышение ударостойкости и адгезионных свойств цементного камня. 1 табл.

 

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при цементировании нефтяных и газовых скважин.

Известен тампонажный раствор, содержащий тампонажный цемент, микрокремнезем и воду (см. пат. RU 2057250, МПК 7 Е21В 33/138, 27.03.1996) [1], данный тампонажный раствор предназначен для цементирования газонефтяных скважин с температурой выше 110°С, его недостатком является низкая сопротивляемость получаемого цементного камня к ударным нагрузкам.

Наиболее близким аналогом к изобретению по своей технологической сущности является тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин, содержащий, масс. %: портландцемент - 100, и сверх 100 пенетрирующая добавка 3, водорастворимый эфир целлюлозы 0,03 - 0,1, пластификатор - лигносульфонат 0,3-0,7, трибутилфосфат - 0,01-1,0, вода до водоцементного отношения 0,38-0,42 (см. пат. RU 2542013, С1, 20.02.2015,6 с. ) [2].

Недостатком этого раствора является недостаточно высокая адгезия получаемого цементного камня к ограничивающей поверхности.

Задачей изобретения является разработка технологичного, тампонажного раствора, цементный камень которого обладает повышенной устойчивостью к ударным нагрузкам и высокой адгезией к ограничивающим поверхностям.

Поставленная задача достигается введением в тампонажный цемент добавок.

Сущность изобретения заключается в том, что тампонажный раствор включает портландцемент, адгезионную добавку, понизитель водоотдачи, пеногаситель и воду, отличающийся тем, что в качестве адгезионной добавки он содержит адгезионный клей Силор-Ультра Т (выпускаемый по ТУ 5772-001-90679544 - 2013), при следующем соотношении компонентов, масс. %:

- портландцемент - 100

- указанная адгезионная добавка -1,0-2,0 сверх 100

- указанный понизитель водоотдачи - 0,01-0,1 сверх 100

- указанный пластификатор - 0,05-0,15 сверх 100

- трибутилфосфат - 0,05-0,1 сверх 100

вода до водоцементного отношения - 0,36-0,38.

Из патентной и научно-технической литературы нам не известны тампонажные материалы, содержащие совокупность указанных выше компонентов в предложенном качественном соотношении, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого технического решения.

Достигаемый при осуществлении изобретения технический результат состоит в том, что входящие в состав тампонажного раствора компоненты в указанных количествах в совокупности повышают прочность цементного камня, улучшают его адгезионные характеристики, повышают сопротивление ударным нагрузкам.

Указанная адгезионная добавка заполняет пустоты кристаллической структуры гидратируемого цемента, перекрывает мелкие каналы и капилляры тампонажного камня. При этом улучшается структура тампонажного материала между порами, вследствие чего повышаются ударостойкость цементного камня и его адгезионные свойства.

Эфиры целлюлозы при растворении распадаются в воде на крупные молекулы, которые покрывают частички цементного раствора (адсорбируются на них) и создают вокруг последних защитные слои. При этом повышается гидрофильность цементных частиц и агрегативная устойчивость системы. Макромолекулы таких реагентов, а также слои, образуемые ими на элементарных кристалликах цементного раствора, способствуют увеличению плотности фильтрационных корок, в результате чего снижается водоотделение цементных растворов.

Пластификатор лигносульфонат позволяет получить необходимую растекаемость и подвижность раствора, а трибутилфосфат - гасит пену.

Из существующего уровня техники нам не известно, что данная композиция в тампонажном растворе обеспечивает в совокупности указанные выше свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

Тампонажный раствор готовят следующим образом. Приготавливают сухую смесь в заданном количественном соотношении из тампонажного цемента, лигносульфоната и эфира целлюлозы. Адгезионный клей Силор-Ультра Т (ТУ 5772-001-90679544 - 2013, дата публикации 25.10.2013 г.) представляет собой двухкомпонентный состав на полиуретановой основе [3]: 1-й компонент - жидкость темно-коричневого цвета, 2-й компонент - жидкость светло-бежевого цвета, указанные компоненты смешиваются соответственно в соотношении 2:1, после этого адгезионный клей Силор-Ультра Т и трибутилфосфат добавляют в процессе затворения смеси в жидкость затворения.

Тампонажно-технологические свойства полученного тампонажного раствора представлены в таблице.

Как видно из таблицы тампонажный раствор позволяет достичь поставленной цели: цементный камень обладает более высокими по сравнению с аналогами стойкостью к ударным нагрузкам и адгезией к ограничивающим поверхностям

Данный тампонажный раствор был испытан при креплении двух эксплуатационных нефтяных скважин на Покачевском месторождении Западной Сибири.

Пример применения тампонажного раствора.

Для цементирования одной эксплуатационной колонны на Покачевском месторождении (интервал цементирования 300 м), на базе цеха крепления скважин предварительно была приготовлена сухая тампонажная смесь, в составе:

- портландцемент - 12000 кг (100%);

- указанный понизитель водоотдачи - 12,0 кг (0,1% сверх 100%);

- указанный пластификатор - 12 кг (0,1% сверх 100%).

При водоцементном отношении 0,38 было произведено затворение смеси, адгезионный клей Силор-Ультра Т - 120 кг (1,0% сверх 100%) добавлялся в приготовленный тампонажный раствор в осреднительную емкость, трибутилфосфат - 12 кг (0,1% сверх 100%) добавлялся в раствор при затворении цемента.

После ожидания затвердевания цемента проводились стандартные геофизические исследования на предмет определения качества крепления в контактных зонах цементный камень - горная порода и цементный камень - стенки колонны, высота подъема тампонажного раствора и его однородность по плотности.

Результаты исследований положительные.

Применение предложенного тампонажного раствора позволит повысить прочность контакта цемента с колонной и породой, качество разобщения пластов.

Источники информации:

1. П. RU 2057250, МПК 7 Е21В 33/138, 27.03.1996

2. П. RU 2542013, С1, 20.02.2015, 6 с.

3. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://silor-sprut.ru/index/silor_ultra_t/0-17

Примечание:

* - сопротивляемость цементного камня ударным нагрузкам характеризуется удельной работой, затрачиваемой на его разрушение. Стойкость к ударным воздействиям определяли при помощи копра, разработанного в соответствии с требованиями ГОСТ 30353-95 «Полы. Метод испытания на стойкость к ударным воздействиям».

Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин, содержащий портландцемент, адгезионную добавку, понизитель водоотдачи, пеногаситель и воду, отличающийся тем, что в качестве адгезионной добавки он содержит клей Силор-Ультра Т, в качестве понизителя водоотдачи водорастворимый эфир целлюлозы - карбоксиметилцеллюлоза, в качестве пластификатора лигносульфонат, в качестве пеногасителя трибутилфосфат при следующем соотношении компонентов, масс. %:

- портландцемент-100

- указанная адгезионная добавка -1,0-2,0 сверх 100

- указанный понизитель водоотдачи - 0,01-0,1 сверх 100

- указанный пластификатор - 0,05-0,15 сверх 100

- трибутилфосфат - 0,05-0,1 сверх 100

вода до водоцементного отношения - 0,36-0,38.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для оценки смывающей способности буферных жидкостей при проведении мероприятий по удалению глинистой корки и может быть использовано при строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих скважинах и регулирования охвата пласта и профиля приемистости нагнетательных скважин.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - исключение прорыва теплоносителя к подстилающим пластовым водам, увеличение коэффициента извлечения нефти, экономия энергетических ресурсов.

Изобретение относится к области строительства переходов трубопроводов через естественные и искусственные препятствия методом наклонно-направленного бурения в несцементированных грунтах.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологиям ликвидации поглощений бурового раствора при строительстве (бурении) нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологиям предупреждения проявлений пластового флюида при строительстве нефтяных и газовых скважин, в частности к ликвидации перетоков в проявляющих пластах.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к составам для изоляции поглощающих зон при бурении скважин различной категории, снижения приемистости интервалов пластов в процессе проведения ремонтно-изоляционных (РИР) и ремонтно-восстановительных (РВР) работ.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих скважинах и регулирования охвата пласта и профиля приемистости нагнетательных скважин.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам герметизации эксплуатационной колонны скважины. Способ включает определение интервала нарушения эксплуатационной колонны, спуск насосно-компрессорных труб (НКТ) в интервал нарушения или ниже.

Изобретение оотносится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции водопритока в добывающих и нагнетательных скважинах, и предназначено для проведения водоизоляционных работ в скважинах.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к буферным жидкостям, предназначенным для удаления бурового раствора из цементируемого заколонного пространства скважины, а также для разделения бурового и тампонажного растворов.

Изобретение относится к области бурения глубоких скважин, а именно к безглинистым биополимерным буровым растворам. Предложен буровой раствор, содержащий, мас.
Изобретение относится к обработке воды, получаемой в ходе операций по обработке скважин. Способ обработки добываемой или возвратной воды из подземного пласта, включающий: смешивание добываемой или возвратной воды из подземного резервуара с серо- или фосфорсодержащим нуклеофильным агентом, где указанная вода содержит полимерный загуститель или его остаток, а также разжижитель, содержащий витамин В1, разжижитель, содержащий илид, или и разжижитель, содержащий витамин В1, и разжижитель, содержащий илид, дезактивацию указанного разжижителя в присутствии серо- или фосфорсодержащего нуклеофильного агента для получения воды, пригодной для рециркуляции, и закачивание рециркуляционной воды в подземный резервуар.

Настоящее изобретение относится к добыче полезных ископаемых и гидролизующимся частицам, используемым при этом. Способ добычи полезных ископаемых, включающий смешивание гидролизующихся частиц и расклинивающего наполнителя с водной дисперсионной текучей средой и введение текучей среды под давлением в рудоспуск, образованный под землей, в котором в качестве гидролизующихся частиц используют сферические частицы, включающие гидролизующуюся смолу и имеющие средний размер частицы D50 в интервале от 300 до 1000 мкм, сферичность не менее 0,8, где гидролизующиеся сферические частицы имеют дисперсионную структуру, включающую гидролизующуюся матричную смолу и легкогидролизующиеся полимерные частицы, диспергированные в матричной смоле и имеющие средний размер частиц от 0,01 до 5 мкм, матричная смола и легкогидролизующийся полимер имеют среднемассовую молекулярную массу (Mw) не менее 5000 и, если их гидролизуемость оценивается коэффициентом сохранения массы после выдерживания в воде при 70ºC в течение 168 ч, гидролизующиеся частицы имеют коэффициент сохранения массы не более 50%, и матричная смола, содержащаяся в гидролизующихся частицах, имеет коэффициент сохранения массы не менее 90%.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к магнезиальным тампонажным материалам, и может быть использовано при проведении ремонтно-изоляционных работ для изоляции пластовых вод, а также для устранения негерметичности эксплуатационной колонны и цементного кольца при проведении ремонтно-восстановительных работ в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах с максимальной температурой до 90°C.

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для проведения физико-химической обработки в ходе эксплуатации и освоения скважин, и может быть использовано для интенсификации притока нефти из пласта за счет химического воздействия, в т.ч.

Изобретение относится к использованию закупоривающих агентов и смесей, их содержащих, для интенсификации добычи углеводородов из подземных пластов. Способ интенсификации добычи углеводородов из подземного пласта, через который проходит ствол скважины, включающий стадии, на которых заливают смесь, содержащую растворимый закупоривающий агент и проппант, в высокопроницаемую зону трещины внутри подземного пласта вблизи ствола скважины, расклинивают в открытом состоянии по меньшей мере часть высокопроницаемой зоны проппантом смеси и блокируют по меньшей мере часть высокопроницаемой зоны закупоривающим агентом, закачивают флюид в подземный пласт и в зону пласта с более низкой проницаемостью, расположенную дальше от ствола скважины, растворяют закупоривающий агент, блокирующий по меньшей мере часть высокопроницаемой зоны вблизи ствола скважины, и добывают углеводороды из высокопроницаемой зоны и зоны с более низкой проницаемостью.

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин в условиях воздействия аномально высоких пластовых давлений и температур до 150°С.
Настоящее изобретение относится к способу извлечения битума. Способ включает стадию обработки нефтеносных песков простым гликолевым эфиром, блокированным пропиленоксидом на концах цепи.

Изобретение относится к области строительства скважин на нефть и газ, а именно к способам получения реагентов для обработки буровых растворов. Способ получения крахмального реагента для бурения заключается в модифицировании нативного крахмала.

Изобретение относится к составам сухих строительных смесей для выравнивания поверхностей бетонных изделий. Технический результат - повышение прочности на растяжение при изгибе, прочности на сжатие, снижение водопоглощения и водопоглощения при капиллярном подсосе.

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при цементировании нефтяных и газовых скважин. Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин, содержащий портландцемент, адгезионную добавку, понизитель водоотдачи, пеногаситель и воду, в качестве адгезионной добавки содержит клей Силор-Ультра Т, в качестве понизителя водоотдачи водорастворимый эфир целлюлозы - карбоксиметилцеллюлоза, в качестве пластификатора лигносульфонат, в качестве пеногасителя трибутилфосфат при следующем соотношении компонентов, масс. : - портландцемент – 100, указанная адгезионная добавка - 1,0-2,0 сверх 100, указанный понизитель водоотдачи - 0,01-0,1 сверх 100, указанный пластификатор - 0,05-0,15 сверх 100, трибутилфосфат - 0,05-0,1 сверх 100, вода до водоцементного отношения - 0,36-0,38. Технический результат - повышение ударостойкости и адгезионных свойств цементного камня. 1 табл.

Наверх