Тампонажный раствор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>840293

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 300779 (21) 2805273/22-03 51) М. Кл.

Е 21 В 33/138 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 230681.Бюллетень № (53) УДК 622. 45 (088.8) Дата опубликования описания 230681 (72) Авторы изобретения

Г.M.Toëêà÷åâ, .А.М.Шилов, Л.Н.Долгих и В.П.Бо тов (71) Заявитель Пермский политехнический институт (54) TAMIIOHAEHbIA РАСТВОР

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к технологии цементирования скважин, и может быть осуществлено при креплении скважин в отложениях калийномагниевых солей.

Известен тампонажный материал для закрепления калий-магниевых солевых пород, включающий каустический магне зит, хлористый магний и добавку медного купороса в количестве 4-6 вес.Ъ от веса каустического магнезита (1) .

Однако из-за низкой водостойкости такого материала цементный камень, твердеющий в контакте с водой при

10-200С, разрушается через 2-5 сут с момента эатворения.

Кроме того, для этого раствора характерны большая водоотдача и труднорегулируемость сроков схватывания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тампонажный раствор, включающий каустический магнезит, хлористый магний, суперфосфат и воду.

Такой раствор имеет низкую водоотдачу и хорошо регулируемые сроки схватывания, высокую коррозионную стойкость в воде и насыщенных раство.рах солей (21 .

Недостатком этого тампонажного материала является то, что образующийся цементный камень имеет усадку.

Величина усадки находится в пределах

2-4Ъ. Возникающая усадка объясняется тем, что в процессе гидратации тампокажного раствора выделяются новообразования сложного состава с участием окиси магния, фосфата кальция (суперфосфата), хлористого магния и воды, типа (Саъ Ид4 (РОл ) ° 2Hg(OH) ° HgC8 к7Н О) и др.

Эти новообразования из-за характерной им повышенной плотности зани1з мают меньший объем по сравнению с суммарным объемом исходных составляющих. Вследствие этого пбявляетоя усадка цементного камня и увеличивается его пористость °

20 Усадочные явления цементного камня в затрубном пространстве обсадных колонн приводит к появлению зазоров между цементным кольцом и стенками скважины, что снижает качество разобщения пластов, повышает вероятность появления флюидопроводящих каналов.

Цель изобретения — снижение усадочных свойств.тампонажного раствора.

Указанная цель достигается тем, 30 что тампонажный раствор дополнитель840293

Состав тампонажного раствора, вес. %

Удельная нагрузка при выдавливании цементного камня, кгс

Опыт

Р Каустичес кий магнезит

Палыт орскитовый глинопоСуперфосфат

Хлористый магний

Вода рошок

1,5

0 (усадка)

16,8

24,3

19,0

39,5

1,5

17,0

17,5

17,5.

36,5

1,0

36,5

1,0

36,5

28,5

Формула изобретения

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 но содержит палыгорскитовый глинопорошок при следующем содержании ингредиентов, вес.%:

Каустический магнезит 40-42

Палыгорскитовый глинопсрошок

Суперфосфат 1,0-1,5

Хлористый магний 17,0-17,5

Вода Остальное

Для получения тампонажногс раствора приготовлены три смеси, содержащие соответственно, вес.%:

Каустического магнезита 40;41;42

Палыгсрскитового глинопсрсшка 5.„ 4; 3

Суперфосфата 1, 0; 1,0; 1,5

Хлористого магния. 17,5; 17,5;17,0

Как видно из таблицы, удельная нагрузка при выдавливании цементного камня из металлических обойм увели ивается с повышением содержания аалыгсрскитсвого глинопорошка в ис-.:. :одном тампонажном растворе.

При испытаниях цементного камня по известному способу выявлена усадка,сцепления с поверхностью металли.ческой обоймы нет,наблюдается зазор между цементным камнем и обоймой.

Устранение усадки цементного камня при добавках в исходный. тампонажный раствор палыгорскитового глинопорожка снижает возможность образования флюидспроводящих каналов в затрубнсм пространстве нефтегазовых скважин, повышает качество разобщения пластов, удлиняет срок службы скважин

Тф нолсгия цементирования скважин с применением предлагаемого тампонажного раствора существенно не отличается от обычной технологии. с применекием известного магнезиально-фосфатногс тампонажного раствора. Отличием в технологии является то, что цементосмесительные машины перед цементированием скважины заполняются

ВНИИПИ Заказ 4697/42

Воды 36,5% во всех смесях с глинопорошком.

Перед эатворением каустический магнезит и палыгорскитовый глинопорошок смешиваются в сухом виде. Затворение полученной смеси производится на водном растворе хлористого магния с добавкой суперфосфата.

Усадочные явления в цементном камне оцениваются по силе сцепления его металлическиьы ограничивающими поверхностями при выдавливании.

В таблице приведены значения удельных нагрузок при выдавливании полученного цементного камня иэ смесей с глинопорошком (опыты 2, 3, 4) и беэ глинопорошка (опыт 1) .! смесью каустического магнезита и па.лыгорскитового глинопорошка в соотношении от 8:1 до 14:1.

Тампонажный раствор, содержащий каустический магнезит, суперфосфат, хлористый магний и воду, о т л и— ч а ю щ и. и с я тем, что, с целью снижения усадочных свойств раствора, он дополнительно содержит палыгорскитовый глинопорошок, при следующем соотношении компонентоВ, вес.%:

Каустический магнезит 40-42 . Суперфосфат 1,0-1,5

Хлористый магний 17,0-17,5

Палыгорскитовый глинопорошок 3,0-3,5

55 Вода

Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 209360, кл. Е 21 В 33/13, 1966.

60 2. Авторское свидетельство СССР

9 605936, кл. Е 21 В 33/138, 1978 (прототип).

Тираж 627 Подписное