Облегченный тампонажный раствордля низкотемпературных скважин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик 334330 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 21. 08. 78 (21) 2673155/22-03 с присоединением заявки J%— (23) Приоритет (51)М. Кл.

Е 21 В 33/!38

Гасударственный кемитет

СССР по делам нэабретений н открытий

Опубликовано 30 05.81. Бюллетень J% 20

3ата опубликования описания 10,06.81 (53) УДК, 622.245. .44(088.8) (72) Авторы б

А,А,Клюсов, Э.Н.Лепнев, В.С.Бакшутов, Р,И.Медведский, (54} ОБЛЕГЧЕННЬЙ ТАМПОНАЛНЫЙ РАСТВОР

ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН

85-95

5-15 цемент

Лигнин

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для бурения и крепления нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, преимущественно в районах

Крайнего Севера.

Известен облегченный тампонажный раствор для низкотемпературных скважин, содержащий портландцемент, торф и хлористый кальций (!).

Недостатками этого раствора являются невысокая прочность и отсутствие расширения. Кроме того, такой раствор не схватывается при понижен15 ных температурах.

Наиболее близким по составу и технической сущности к предлагаемому является облегченный тампонажный материал для низкотемпературных скважин (2 j, содержащий, вес.%:

Гипсоглиноземистый

2 и в качестве среды затворения воду (В/Ц = 0,6).

Однако данный материал не схватыо вается при температуре пород до -5 С, он имеет также невысокую прочность, высокую теплопроводность и проницаемость. с

Цель изобретения — повышение прочности и непроницаемости расширяющегося цементного камня при -5 С вЂ” +20 С, о о

Указанная цель достигается тем, что в качестве облегчающей добавки известный раствор содержит сфагновый торф со степенью разложения 10-20% при"следующем соотношении компонентов, масс%:

Гипсоглиноземистый цемент 42-57

Сфагновый торф 5-8

Вода Остальное

Сфагнум-торф получается в результате разложения болотного сфагнуммха, распространенного в лесотундровой зоне. Отличие сфагнум-торфа от

3 83 обычного торфа заключается в отсутствии лигнина.

Hp и м е р. Приготавливают десять тампонажных растворов с граничными и средним содержаниями компонентов, а также с их содержанием выше верхнего и ниже нижнего пределов для температур применения (-5 и +20 С).

В табл. приведены основные свойства предлагаемых и известных тампонажных растворов.

Из табл. 1 видно, что предлагаемый облегченный расширяющийся тампонажный раствор с оптимальным содержанием компонентов обладает значительно лучшими технологическими свойствами„ чем известные растворы того же назначения.

Для приготовления тампонажного раствора лучше всего использовать сфагнум-торф со степенью разложения

10-20Х размером частиц 0,05-0,5 мм и влажностью 20-40Х, В табл. 2 приведены свойства сфагнум-торфа, влияющие на свойства раствора-камня.

В сочетании с гипсоглиноземистым цементом сфагнум-торф позволяет получить органоминеральный непроницаемый камень с повышенной прочностью.

Высокая водоудерживающая способность сфагнум-торфа снижает водоотдачу и способствует расширению системы. Прокачиваемость тампонажного раствора сохраняется в течение необходимого интервала времени. Раствор быстросхва4330 4. тывающийся, содержащаяся в нем вода ,не успевает замерзнуть до начала схватывания. Этому способствует и низкая теплопроводность раствора. Использование сфагнум-торфа с размером частиц

0,05-0,5 мм позволяет получить растворы с высокими тампонирующими свойствами, что важно при наличии поглощающих горизонтов, Волокнистые частицы

10 торфа, армируя цементную матрицу, способствуют также увеличению прочности на изгиб и модуля упругости камня.

Данный тампонажный раствор позволяет цементировать скважины при тему пературе окружающих пород -5 - +20 С

При этом повышается прочность и снижается газопроницаемость цементного камня, а в целом увеличивается надежность конструкции скважин. Кроме

20 того, сфагнум-торф является местным сырьем. его применение резко снижает

1 стоимость тампонажного раствора, так как при использовании известного раствора помимо значительной стоимости

25 самого лигнина (3 тыс. р. за 1 т) исключается высокая стоимость его упаковки и перевозки (с Северного Кавказа) в районы Крайнего Севера. Экономическая эффективность от примене30 ния предлагаемого раствора только за счет экономии цемента составляет

5,7 тыс. р., а с учетом улучшения качества крепления скважин за счет предотвращения газопроявлений — окозз ло 40 тыс. р. на одну условную скважину.

834330

Таблица 2

Степень разложения, Х

Размер частиц, мм

0,43-0,46

10-2О О, 10-0,13 21,0-28,0 0,000

0 05-0,5 0,09-0, 13 13 5-28,0 0,000

20-40 0,08-0,13 9,0-28,0 0,000

0,38-0,45

0,36-0,46

Влажность, Х

Степень разложения, Х

0,.46

0,06

0,000

7,0

Размер частиц, мм

0,05

0,02

0,03

0,000

0,000

10 0, 0,51

13,0

Влажность, 7

0,56

Степень разложения ° Х

-0,01

10,5

О, 000

0,62

Размер частиц, мм

0,5

0,00

5 0

0,003

0,001

0,53

0,67,Влажность, 7

-О, 15

6,0

Формула изобретения

Состамитель В,Никулин

Редактор M.Mèòðîâêà Техред Т.Маточка Корректор А.Гриценко

Заказ 4029 57 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

Облегченный тампонажный раствор для низкотемпературных скважин, содер- 5 жащий гипсоглиноземистый цемент, облегчающую добавку и воду, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности и непроницаемости расширяющегося цементного камня 40 при температуре -5 — +20 С, в качестве облегчающей добавки он содержит сфагновый торф со степенью разложения

10-20Х размером частиц 0,05-0,5 мг и влажностью 20-407 при следующем соотношении компонентов, масс,7:

Гипсоглиноземистый цемент 42-57

Сфагновый торф 5-8

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 613083, кл. Е 21 В 33/138, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

11 - 578436, кл. Е 21 В 33/138, 1977 (прототип),