Патент ссср 825863

 

О П И С А Н И Е ()825863

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социвлистическик республик (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 22. 06. 79 (21) 2784484/22-03 с присоединением заявки.%(23) Приоритет—

Опубликовано 30. 04 . 81 ° . Бюллетень йе 16

Дата опубликования описания 30.04. 8 1 (5! )М. Кл.

Е 21 В 23/138.

Государстввкный комитет.

СССР

IIo делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 622.245..3(088.8) (72) Авторы

Д.Т. Гайдуков, Л.К. Мухин, Н,В. Струбалина, А.И. Леонидова, Г Ф Г АГ А ВИ Ел АП И (54} ТАМПОНАЖНЬК РАСТВОР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ НЕФТЯНЫХ

И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к получению тампонажных растворов и может быть использовано при строительстве нефтяных и.газовых скважин, пробуренных с использованием растворов на углеводородной основе.

Известен тампонажный раствор на углеводородной основе, включающий тампонажный цемент, дизельное топливо, воду и добавку едкого натрия, 10 сульфоолеина и хлорида железа jlJ .

Недостатком данного раствора является низкая прочность получаемого тампонажного камня и нерегулируемость параметров раствора так как по тех t

И нологии его приготовления предусмотрено удаление воды вместе с растворенными в ней добавками.

Наиболее близким к предлагаемому по составу является раствор, включающий тампонажный цемент, дизельное топливо, воду, поверхностно-активное

Вещество — эмультал. Использование эмультала позволяет получить тампонажный раствор с улучшенными реологическими свойствами, регулируемыми параметрами и несколько повышенной прочностью получаемого тампонажного камня по сравнению с приведенным составом (2) .

Однако при эмульгировании тампонажного раствора зерна цемента с гидратной оболочкой покрываются пленкой дизельного топлива, которая при дальнейшей гидратации и повышении температуры разрушается, но не полностью, что является причиной неравномерной структуры образующегося цементного камня, Отсюда его невысокая прочность.

Избыток свободной воды в растворе является причиной повышенного водоотделения в пласт и приводит к ухудшению его собственной проницаемости.

Цель изобретения — повышение прочности тампонажного камня.

Для достижения указанной цели тампонажный раствор в качес тв е поверхностно-активного вещества содержит

3 8258 смесь тетраэтиленэтиловых эфиров моно-. и диалкилфенолов (ОП-4), при этом содержание всех указанных ингредиентов следующее, вес.7:

Цемент 60-70 .5

Дизельное топливо 16-20

Поверхностно-активное вещество (смесь тетраэтиленэтиловых эфиров моно- и. диалкилфенолов)0,7-1 5

Вода Остальное

При этом в качестве углеводорода раствор содержит дизельное топливо.

При приготовлении тампонажного раствора предлагаемого состава исполь- 15 зование в качестве поверхностно-активного вещества смеси тетраэтиленэтиловых эфиров моно- и диалкилфенолов позволяет получить обратную эмульсию, неустойчивую к гидрофильной твер- о дой фазе. При контакте цементных частиц с капельками эмульгированной воды происходит перераспределение поверхностно-активного вещества и эмульсия начинает постепенно разрушаться. Снижение устойчивости эмульсии, на что указывает уменьшение критического напряжения электропробоя, способствует равномерному распределению цемента по всему объему и смачиванию его водой. В результате происходит полная гидратация цемента. После начала гид10

Параметры раствора на углеводородной основе

Тамйонажный

Проч— носч ь

ОП-4 Вода

ФильтСроки схватывания

Удельный

Растекае-. мость

Дизельное рация, MJI ампонажного камцемент топливо вес> г/см

2 кгс/см

0,5 15,5 Эмульсия расслаивается

0,6 15 4 7 1,75 80 140

66

105,2

108,2

109,1

105,0

0 7 15 3 18 1 74 110 170

66

15,0 20

110 160

1,73

1,0

66

18

1,72

150 170

14,5 20

1,5

1,6

130 150

14,4 16, 1, 71

95,2

14,0 Эмульсия расслаивается

2 эо

66!

Состав тампонажного раствора на углеводородной основе, вес.Ж

63 .4. ратации цемента дальнейшее разрушение эмульсии прекращается, что характеризуется увеличением напряжения электропробоя .

В результате получения высокой дисперсности водной фазы в растворе не происходит водоотделение, что исключает обводнение глинистых пород, солевых отложений и обеспечивает сохранность коллекторских свойств горных пород. Наличие воды в растворе в заданном количестве, необходимом только для гидратации тампонажного цемента, при его хорошей растекаемос ти увеличивает прочность тампонажного камня как при низких, так и при высоких температурах.

Для получения раствора приготовлены несколько составов, содержа õ каждый, вес,X: цемент 66, дизельное топливо 18, и отличающихся друг от друга содержанием поверхностно-активного вещества (смеси тетраэтиленэтиловых эфиров моно- и диалкилфенолов), равным в каждом составе последовательно, вес.Ж: 0,5; 0,6;

Д 1,5 1,6 2,0 а также содержанием воды, составляющим дополнительную до 1007 часть в каждом составе.

Характеристики полученных составов приведены в табл..1.

Таблица1

Раств

Предлагаемый

66,0

Тампонажный цемент

18,0

Дизельное топливо

108

60

Вода

ПАВ (ОП-4) 1,0

Известный

56 0

Тампонажный цемент

45

15,5

Дизельное топливо

28,0

Вода

ПАВ (эмультал) 0,5

Тампонажный раствор с сульфоолеином и хлоридом железа цемент, поверхностно-активное вещество и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения

50 прочности тампонажного камня, в качестве поверхностно-активного вещества раствор содержит смесь тетраэтиленэтиловых эфиров моно- и диалкилфенолов, причем соотношение компонентов следующее, вес. .:

Цемент 60-70

Углеводород 16-20

Прочность тампонажного камня, полученного из предлагаемого раствора, как видно из табл. 2, превышает прог ность тампонажных камней, полученных из известных ранее растворов.

Формула изобретения

1. Тампонажный раствор дпя крепления нефтяных и газовых скважин на углеводородной основе, содержащий

5 825863 6

Как видно из табл. 1 оптимальны- (1,О вес. ) поверхностно-активного ми количествами поверхностно-активно- вещества (смесь тетраэтиленэтиловых го вещества являются 0,7-1,5 вес. . эфиров моно- и диалкилфенолов). Для

Уменьшение содержания поверхностно- получения эмульсии в раствор дизельактивного вещества ниже 0,7 вес. при- 5 ного топлива и поверхностно-активводит к уменьшению растекаемости и ного вещества при перемешивании доувеличению фильтрационных свойств бавляют 22,5 .г,(15,0 вес. ) воды . раствора. Увеличение поверхностно- На приготовленной эмульсии затворяют активного вещества более 1,5 вес. 99 г (66 вес, ) цемента. Приготовприводит к уменьшению прочности там- 10 ленный раствор готов к употреблению. понажного камня и ухудшению свойств жидкости эатворения инертной эмуль- В табл. 2 приведена зависимость сии . прочности тампонажного камня, полуПример. В 27 r дизельного ченного из предлагаемого и известного топлива (18 вес.%) растворяют 1,5 г >5 растворов, от температуры.

Таблица 2

Смесь тетразтиленэтиловых эфиров моно- и диалкилфенолов 0,7-1, 5

Вода Остальное

2, Тампонажный раствор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что в качестве углеводорода раствор содержит дизельное топливо.

825863

1. Авторское свидетельство СССР

 502852, кл. С 04 В 13/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

11 259134, кл. С 04 В 13/00, 1975 (прототип).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Составитель Г. Сапронова

Редактор В, Иатюхина Техред А.Савка Корректор С.Шекмар

Заказ 2326/22 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЧ атент, r. Ужгород ул. Проектная, 4