Тампонажный состав
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 090479 (21) 2748974/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет
Опубликовано 2305.81. Бюллетень N9 19
Дата опубликования описания 230581
rn>832059 р1) м. кл.
E 21 В 33/138
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622. 245. .3(088.8) (72) Авторы изобретения
Н. М. Макеев, Е. П. Ильясов, A. С. Утробин, В.И. Капралов, В.A,OïàëeB, Н.Н.Касаткина и И.В.Кошкин (54 ) ТАМПОНИ(НЫЙ СОСТАВ
Изобретение относится к производ- ству тампонажных составов и предназначается для изоляции зон интенсивных поглощений при бурении скважин в солевых переслаивающихся с солями пород при наличии в них перетоков пластовых вод
Настоящее изобретение может быть использовано в нефтегазовой промышленности, геологии и горном деле.
Известен тампонажный для цементировании обсадных колонн скважин в со лях, содержащий кислый шрак, магнезиальный цемент, хлорид кальция и воду (1). !
Однако указанный тампонажный раствор, специально предназначаемой только для цементирования обсадных колонн скважин, после затворения имеет высокую растекаемость 180-190 мк, а образование цементного камня происходит только через 10-12 ч. Кроме того, образующийся цементный камень через 2 месяца трескается и размы- 25 вается пластовыми водами. Поэтому известный тампонажный раствор, не обладая эакупоривакщими свойствами после затворения в течение длительного времени, никак не может быть Зу использован для изоляции зон поглощений при,бурении скважин.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является тампонажный состав 2 для изоляции зон поглощений при бурении скважин, содержащий цемент, полиакри- . ламид (IIAA), хлорид кальция и воду при следующем соотношении ингредиентов, вес.ч:
Цемент 100
ПАА,0,1
Хлорид кальция 5
Вода 45
Однако у известного состава в условиях солевых и переслаивающихся с солями пород полностью отсутствует сцепление с этими породами, и, кроме того, известный состав имзет низкие закупоривающиеся свойства: малую первоначальную густоту 2-4 ми в низкую пластическую прочность 7 гс/см и большие сроки схватывания от 3 ч
25 мин до 4 ч 55 мин. Поэтому известный состав не позволяет производить тампонажные работы в солевых и переслаивающихся с солями породах и особенно при наличии нескольких перетоусав пластовых вод.
8 32059
40
Цель изобретения — повышение эакупо,ривающих свойств состава и получение такого в условиях солевых и переслаивающихся с солями пород при наличии в них перетоков плаатовых вод при одновременном сохранении его водостой кости и высокой прочности.
Поставленная цель достигается тем, что состав дополнительно содержит магнезит каустический, -причем компоненты находятся "в следующем соотношении, вес.ч:
Цемент 100 магнезит каустический 5-10
Хлорид кальция 4-5
Поли акр ил амид . 0,05-0,2
Вода 46,6-56,5
Пример. Для получения предлагаемого тампонажного состава берут портландцемент тампонажный, магнезит каустический (светлосерый порошок), ГОСТ 1216-41,.полиакриламид (IIAA), представляющий собой желеобразное вещество желтого цвета, хлорид кальция, воду водопроводную общей жесткостью 5 мг-экв/д.
Сначала готовят ЗЪ-ный раствор
ПАА, для чего 0,05-0,2 г 100%-ного
ПАЛ растворяют при комнатной температуре в 1,,6-6,5 мл воды (в части от ее общего количества) и содержимое перемешивают. В оставшемся объеме воды (в 45-50 мл в другой емкости растворяют 4-5 г хлорида кальция. Затем 100 r цемента затворяют на водном растворе хлорида кальция и в эту суспенэию добавляют 5-10 r магнезита.
Содержимое перемешивают 2-3 мин со скоростью 60-100 об/мин .до равномерного распределения магнезита в суспенэии. К полученной суспенэии добавляют ранее приготовленный 3%-ный раствор IIAA и при перемешивании в течение 20-30 с после добавления раствора полиакриламида получают предлагаемый тампонажный .состав, представляющий собой тестообразную массу.
В каждом опыте определяют эакупоривающие свойства образовавшегося тампонажного состава.
Свойства предлагаемого тампонажного состава сравнивают со свойствами известного тампонажного .состава, содержащего .цемент, полиакриламид, хлорид кальция и воду.
Данные о свойствах предлагаемого и известиого тампонажного составов приведены в табл.1 и 2.
jlàííûå приведенные в табл.2 показывают, что предлагаемый тампонажный состав образует камень, который не теряет своих прочностных свойств в воде даже через 7 сут. 32lK например, прочност ь предлагаемого тампонажного камня уже через
1 сут. имеет значение 36,2-52 кг/см что позволяет .разбуривать тампонажный стакан ранее суток твердения
Кроме того, тампонажный камень, сформированный из предлагаемого тампонажного состава, является водостойким материалом, что доказывается данными, приведенными в таблице, а именно: прочность камня, который хранился в воде, через 4 сут. достигает величины 110-225 кгс/с, а че2
1 рез 7 сут. — 137-279 кгс/см.
Результаты исследований также показывают, что кроме новых полученных положительных качеств прочностные и водостойкие свойства тампонажного камня, полученного иэ предлагаемого состава, близки к свойствам камня, полученного их известного.
Совместное присутствие в предлагаемом состава магнезита и хлорида кальция не приводит к образованию цемента Сореля в разрушительных количествах и его образованию пре25 пятствует в известной мере наличие полимера — иолиакриламида, а именно хлорид кальция расходуется на коагуляцию полимера и поэтому не вступает во взаимодействие с магнезитом.
ЗО
В дальнейшем гидратация портландцемента, каустического магнезита и набор прочностной характеристики
r состава происходит при остаточных количествах катионов кальция.
Технико-экономические преимушества предлагаемого тампонажного состава по сравнению с известным состоят в том, что предлагаемый состав обладает свойством сцепления с солями, в то время как известный состав вообще не имеет такого своиства, у предлагаемого тампонажного состава по сравнению с известным составом первоначальная густота выше в 12-20 раз, пластическая прочность выше в
4-10 раз, короче сроки схватывания: начало схватывания короче в 3-7 раз, а конец схватывания — в 1,3-2,5 раза.
Благодаря тому, что педлагаемый состав одновременно обладает и высокими структурно-механическими свойствами, и силой сцепления с солями, создается воэможность производить качественную изоляцию зон поглощений за одну обработку в условиях солевых и переслаивакщихся с солями яород даже при наличии в них перетоков пластовых вод. При использовании же известного состава в таких случаях вестного состава в таких условиях качественной изоляции достичь практически невозможно, так как состав раз".ячвается.
<< !
I
1
1
« ! т !
П и1
С 1 о 4 ох!
Э ц и
П! g
Сесп о
Оo х
<«7 <съ с с
»-с сч
I
1
I ! с
О1
О а аА с
О О
1 с
o i x
lX
1ЦО, о
1 "o
l Х ! х !
I X
1Щ
909!
Ч аА Е 1
o i сп
Э 4 а
Э ф»
П! Э
Эке н на о ее н -< о . ло х а1:а
О сч сч
1
I
П1ЭЖ
1 М с!! х сп
1
1
1
1 аА 1
»П» 1
Ц о
1 ! о
1 1-< ! о
1Х
IK
1 (б ! х ! о
11
IX
I9
1Н
1 ! П!
I 1ai
1Н
1О ! «с ! о ! П! ! о, I
Е ill
@ (б н
iX
ii о
1Х а
1 »
1н
1 !П !
N а ! 1-1
iu
I.
I
1 !
1
1 1 с
1 1 1
g 1 1 1
Х1 Х1 Е1
П! 1 Х 1 Х
П!!И!О!
2 I н
П3 I I
Я 1 1-4 х о
М 1 и I о п11 П! 1
u l Z l
1. » "С аА с с
aA rl %-с ю
O О О О Ю аА сч ю О ср»-4 LA
1 I 1 I I 1
С"1 С» \ СЧ С») aA»П»
О а O aA с с! О П сЧ
1 I I 1
О Ч сЧ < о «г с
° П< . С») (М СЧ аА
aA aA »I aA Ю с с ° с с
Ю О О О О ю <О a«l ю аА с с с С с
»С» Ч \с< a«l \О
М Л П сс1 аА!
П!
Ц
П!
Ц Ц
3 к
aA aA
Ю О с с
О О аА
О сЧ с
О О сч»-! с с а Ю
Э х ! н
П!
;!» a 1 1
1,1 1 . I 1 .1 1 < и Э сп I с Р3 П3 н о 1 "V I 1 ! 1 1 1 1 <П О ц с сП 1 )«а!и Й1 1. Yl ч4< Ф aA «A aA аА Л а О \ Ч Ч О О О О О О. О О О О О О ч п.с ч 1 1 I I 1 I ! l I 1 (1 1 1 1 1 832059 Таблица 2 Состав, вес.ч Цемент Магне- Хлоэит рид к альция Поли акрила- Вода мид 100 0,05 0,05 0,15 0 15 О, 15 51,6 51,6 46,6 40,2 36,2 48,0 52,0 ,38, 0 137 108 154 154 100 137 100 200 100 46,6 149 160 100 54,85 54,85 225 279 100 0 15 0,1 46,0 180 137 100 230 Магнезит каустический Хлорид кальция Полиакриламид Вода Формула изобретения 5-10 4-5 0,05-0,2 46,6-56,5 Составитель Г.Сапронова Техред М. Рейвес Корректор М. Шароши Редактор А.Шандор Заказ 3026/20 Тираж 627 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113025, Москва, Ж-35, Раущская наб., д.4/5 Подписное ФилИал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 Тампонажный состав для изоляции эон поглощений при бурении скважин, содержащий цемент, хлорид кальция, полиакридамид и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения закупоривающих свойств состава в условиях солевых и переслаивающихся с солями пород при наличии в них перетоков пластовых вод при одновременном сохранении его водостойкости и высокой прочности, состав дополнительно содержит магнезит каустический, причем компонеты находятся в следующем соотношении, вес.ч: Цемент 100 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 601392, кл. E 21 В 33/138, 1973. 2. Эффективность применения там-понажных паст для ликвидации зон поглощений. Серия Бурение, М., ВНИИОЭНГ, 1974, с.43, табл;10, (прототип).
