Тампонажный раствор

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз . Советскии

Соииалистнческми

Республик ()730953

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 08.08.77 (2! ) 2518755/22 03 с присоединением заявки,%— (2:!) Приоритет

Опубликовано30.04.80. Бюллетень №16

Дата опубликования описания 05.05.80 (5 l ) M. Кл.

Е 21 В 33/138

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53 ) УД К 6 22. 245..44(088.8) С. К. Парпиев, ll. Ф. Новохатский, Т. М. Махнудов, Г. Г. Ганиев, В. В, Гольдштейн, Н. А. Иванова, Г. А, Еремин и К. Хидоятов (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Министерства нефтяной промышленности СССР (71) Заявитель (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

Изобретение относится к производству тампонажных растворов, в частности для цементирования скважин в соленосных отложениях при 100-250 С и наличии зон аномально-высокого пластового давления (АВПД), и может быть использовано в нефтебазовой промышленности, Известен раствор,содержащий портландцемент, наполнитель, жидкость затворения и добавку — полисульфометиленфено1О лят натрия (препарат ВРП-31), которая вводится в количестве 0,01-0,1% от веса сухой смеси (11 .

Однако данный раствор применяется лишь в строительных и бетонных работах, 15 а в качестве тампонажного материала непригоден, ввиду быстрого схватывания и иизкой термосолестойкости.

Наиболее близким по составу и технической сущности к предлагаемому являет- 2О ся тампонажный раствор, содержащий тампонажный цемент для "горячих . скважин утяжелитель, жидкость затворения и доЬавку (2).

Однако этот раствор нельзя применять в скважинах с коэффициентом АВПД К =

= 2,3-2,5.

Цель изобретения — создание термосолестойкого тампонажного раствора, пригодного для цементирования скважин в солевых отложениях при наличии зон АВПД с

К = 2,3-2,5.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве добавки используют полисульфометиленфенолят натрия (препарат

ВРП-31), при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Полисульфом етиленфенолят натрия (препарат ВРП 31) 100

Тампонажный цемент для горячих" скважин (УШЦ-200) 24-320

Утяжелитель (барит) 200-525

Жидкость затворения— пресная или минерализованная вода 30-200

Высокая термо- и коррозионная стой— кость этого тампонажного раствора обьяс730953 няется образованием взаимопроникающей средственно на буровой по следующей техструктуры фенолформальдегидных полиме- нологии. ров с минеральными вяжущими, а высокая Цемент УП)Ц-200 и бери овый утяжеплотность раствора обеспечивается за счет литель смешивают в заданных соотношеуменьшения количества жидкости затворе- ниях в бункерах цементно-смес ---.-т-..ных ния и частичного выполнения этой функ- машин, добавку ВРП-3 1 и жидк:.. ь зации добавкой препаратом ВРП<1 за счет творения смешивают в мери !:;ах:- енти= его пластифицирующего действия, ровочных агрегатов, Затвор = н".е "ампонаж»

Изменяя соотношение компонентов, по- ного раствора и закачивание скважину лучают тампонажный раствор для скважин !О производят по общеприня î; технологии. с забойной температурой 100-250 С, плот- Структурно-механические показатели ность тампонажного раствора 2,50 г/см, тампонажного раствора пг введены в табл.1, растекаемость регулируют количеством вво- 1. Анализ свойств предлагаемого растводимой жидкости затворения. ра по сравнению с известна ми дан в

Тампонажный раствор готовят непо- 1 табл. 2.

Таблица 1 . : !,» очность камня, МПа аг; ;-о агусева=

17 2,41 200 70

5,0

2,,4о 200 70

20 2.,"» 4 200 70

21 2,42 200 70 5-30 1„5

1 9 250 200 70 4-3 О

23 2,40 200 70 5-30

5,0

5,0

2,5

100 19 2,46 200 70 2-00

23 2,48 200 70 3-30

18 2, -.—.: 160 60 300

19 245 160 60 245

180

Ç C

12 3

19 2,50 250 80 3-00 2,5

21 ? 40 250 80 3 54

l2 24 320 55

Та блица 2 иона :х раствор

2,50

После 1 года

Г! ре цельна я (максимальная)

3 плотность, г/см хранения не отмечается понижение прочности и повышение проницаемости образцов ментировочных агрегатов) 1 112 336 70

2 144 432 110

3 :::60 480 140

4 .;; 465 135

5 100 400 85

6 96 525 180

7 112 336

8 104 510

9 200 200 50

10 320 480 200

11 32 248 30

Не предназна- 2,30 чается для Г!осле 1 года проведения хранения оттампонажных мечается сниработ, так жение механикак имеет вы- ческой прочсокую вязкость ности на 20(не прокачивает- 30% ся насосами це5 730

Пример 1. 100 вес.ч. ÓØII-200 смешивают с 400 вес.ч. баритового утяж лителя. В другой емкости 85 вес.ч. воды смешттвают с 100 вес.ч. ВРП 31, затем в чашке затворения перемешивают в течение 3-5 мин сухую смесь со смесью ВРП3 1 и воды. Растекаемость раствора по конусу АзНИИ 19 см, цлотность2,50г/см .

Ня KLI Ç определяют начало загустевания раствора — 4 ч 30 мин. Другую часть тВ раствора заливают в формочки размером

20 20 110 мм и помещатот в автоклава где оНН выдерживаются в течение 2-х сут при 200 С и Р 70 Мня. По истечении срока образцы извлекают, испытывают на приборе МНИ-100 на изгиб и процессом

ПСУ-50 ня сжатие.

Пример 2, 112 весч. УШИ-200 смешивают с 336 вес.ч. баритового утяжелителя, 100 вес.ч. ВРП-31 разбавляют в 100 вес.ч. жидкости затворения— минерялизовянной воде. Сухую и жидкую смеси перемешивают в лабораторной чашке. После перемешивяния в течение 3-5

25 мин измеряют растекаемость (И=19 см) ня конусе АзНИИ и плотность полученного раствора (Я =2,46 г/см ). Ha KU-3 определяют загустования раствора (2 ч); в автоклавах определяют предел црочности через 2 сут (2,5 МПа) при изгибе и

38 при сжатии (5,0 МПя).

Пример 3. 320 вес.ч. УНИЯ-200 смешивают с 248 вес.ч. баритового утяжелителя. В 100 вес.ч. ВРП-31 добавля 35 ют 30 вес.ч. воды. Полученные смеси пе.ремешивают в течение 3-5 мин определяют растекяемость (5=19 см) и цлотность (g =2,50 г/см ). Ha KII-4 определяют начало загустевания (3 ч 00 мин) цри .250 С и Р 80 ЯНа. В автоклавах при этих же режимах определяют пределы прочности при изгибе (1,5 МПя) и при сжатии (8,1 МПа).

По данным приведенным в табл. 1 вид45 но, что с увеличением количества УШП200, бяритового утяж-:."-: еля и воды (пп.

1-3) на 100 вес.ч. ВРП--31 начало загустевания раствора умень.ияется и снижаются прочностные характер;;-стяни камня.

При равном соотношении ВРП- 1 и УШП200 (пн. 4 и 6) с увеличением количества баритового утяжелителя реологические показатели раствора почти -;=- изменяются но снижаются про-ность:=- харяктерис9

SS тики камня (с 1,5 дс,4 МПа при изгибе и с 3,1 до 2,7 МПа при сжатии) °

Е1НИИПИ Заказ 1483/17

953 6

Использование в качестве жидкости затворения минерялизованной воды из скважины N9 10 месторождения В СУпе-Тау! состава, г/л: 232,0; 43,8; 2,8; 0,2, уменьшает начало загустевания тампонажного раствора (пп, 1 и 7), предел прочности камня при изгибе снижается на

0,5 МПа (за счет увеличения содержания раны до 1000,0 масс.ч., а прочность при сжатии не изменяется.

Увеличением количества YIIJIL-200 до

200 320 масс.ч. на 100 .масс.ч. ВРП-1 (пп. 9-10) подбирают рецептуру раствора для пластовых температур до 160 С (пп. 11-12).

Данные, представленные в табл. 1 позволяют подобрать состав темпонажного материала для скважин с забойной температурой 100-250 С. Ниже 100 С образование камня не происходит.

Экономическая эффективность обеспечивается долговечностью скважин вследствие высокой коррозионной стойкости тампонажного камня, сокращением сроков набора механической прочности тампонажного камня, а также возможностью предотвращения ликвидации скважины црн рапопроявлениях и смятии обсадных колонтт пластической деформации солей.

Формула изобретения

Тампонажный раствор для цементирова-ния скважин в соленосных отложениях при наличии зон аномально-высоких пластовых давлений, содержащий в качестве основы тамцонажный цемент для горячих скважин, утяжелитель, жидкость затворения идобавку,отличающийся тем, что, с целью увеличения термосолестойкости раствора, в качестве добавки используют полисульфометиленфенолят натрия (препярат ВРП 31), при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Полисульфометиленфенолят натрия (препарат ВРПЗ 1 ) 1 00

Тампонажный цемент для

"горячих скважин 24-320

Утяжелитель 200-525

Жидкость затвор ения 3 0-200

Ист очники информации, принятые во внимане при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 481566, кл. С 04 В 13/24, 2. Тампонажный утяжеленный шлаковый цемент УШЦ-200, ОСТ 39-014-75, М., Изд-во Миннефтепрома СССР, 1975

1прототип) .

Тираж 626 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4