Способ приготовления тампонажногораствора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110179 (21) 2712389/22-03 рцм. к,. Е 21 В 33/1 38 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий,(23) Приоритет—

Опубликовано 1504.81. Бюллетень N9 14

Дата опубликования описания 15,0481 (53) УДК 822. 245. .42(088.8) A. А. Клюсов, Э. Н. Лепнев, P. И

В. А. Кулявцев, В. В. Илюхин и Н (72) Авторы изобретения

ФЩ, 4 »

:.2. исс рдовательскйй» г Ьз ЬВ - - „,1 (71) Заявитель Тюменский государственный научно и проектный институт природ (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ TAMIIOHKKHOI О

РАСТВОРА

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к нефтяной и газовой промышленности, и может быть использовано для крепления нефтяных и газовых скважин, преимущественно в районах крайнего севера.

Известны способы приготовления тампонажных растворов путем затворения цемента водой, содержащей соли, с целью сокращения сроков схватывания f1) .

Неддстаток известных способов заключается в том, что работа с реагентами-ускорителями требует осторожности, так как в зависимости от концентрации и вида цемента они могут как ускорять, так и замедлять сроки схватывания. Кроме того, ускорители схватывания ухудшают реологи ческие свойства раствора.

Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления тампонажного раствора путем смещения цемента и воды 21.

Недостаток способа заключается в том, что при цементировании скважин в вечномерзлых породах происходит интенсивное растепление ствола скрэ»

Э жины, так как раствор имеет высокую температуру. Кроме того, в результате нагревания обсадной колонны в ней

5 возникают нежелательные деформации, ухудшающие как качество сцепления, так и свойства камня.

Целью изобретения является улучшение реологических свойств раство10 ра.

Поставленная цель достигается тем, что перед смешением цемента с водой его охлаждают до отрицательной температуры (от -10 до -20 С).

Охлаждение цемента приводит к сжатию решетки составляющих цемент кристаллических конгломератов.

При затворении цемента водой в результате резкого перепада темпера-...

2О туры происходит неравномерное снятие возникшего напряжения, приводящее к образованию микродефектов в кристаллической структуре. Следствием этого является резкое увеличение

C удельной поверхности, приводящей к увеличению скорости гидратации, улучшение реологических свойств и.увеличение прочности цементного камня, а также увеличение скорости схваты30 вания цемента.

821683

Температура цеменОС

Сроки схватывания, час-мин

Растекаемост см конец начало

18,0 12

16,0 13

20 60 17

10 21

20 20,5 16,0 13

22,0. 10

23,0 10

-10

10 20

20 18

-10

10 18,5 24,5

20 19 0 23,0

65 12оз

95О 1

-15

-15

10 20,0 21,5 10

-20

20 20,0 20,0 10 12

-20

1 440

16 5

10, 21,5 8,0

-25

20 19,5 12,0 13

-25

Формула изобретения

Составитель Е. Молчанова

Редактор Н. Корченко Техред И. Асталаш Корректор С. @смак

Заказ 1748/50

Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример. Раствор готовили на основе тампонажного цемента для холодных скважин. Цемент предварительно охлаждали до граничных (-10 и -200C) и средних (-15 С) значений температур, а также до температур

Температура воды, сс

Как видно из таблицы, приготовление тампонажного раствора на основе цемента, охлажденного до температуры от -10 до -20 С, обеспечивает по сравнению с известным способом увеличение прочности камня на 12-14%, улучшение реологических свойств (по растекаемости) на 11-12%; кроме того, сокращаются сроки схватывания цемента.

1. Способ приготовления тампонажного раствора путем смешения цемента и воды, отличающийся аем, выше (-50С) и ниже (-25сС) граничных.

Затворение производилось холодной водой с температурой 10 и 20сС. Кроме того, был приготовлен раствор по способу, являющемуся прототипом (см. таблицу).

Прочность на изгиб через

2 сут

/см что, с целью улучшения реологических свойств раствора н повьиаения прочности цементного камня, перед смешением цемента с водой его охлаж-. дают до отрицательной температуры.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что цемент охлаждают до температуры от -10 до -20 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Логвиненко С. В. Техника и технология цементирования скважин.

М., "Недра", 1978, с.130-131.

2. "Пятый международный конгресс по химии цемента". М.,"Стройиздат", 1973, с.326-327.