Тампонажный раствор для низкотемпературных скважин

 

Тампонажный раствор для низкотемпературных скважин, содержащий тампонажный цемент для "холодных" скважин, ускоритель схватывания и воду, отличающийся тем, что, с целью получения расширяющегося цементного камня в качестве ускорителя схватывания, он содержит шлам карналлитового хлоратора - отход производства металлического магния из карналлита на стадии обезвоживания и дохлорирования последнего - при следующем соотношении компонентов, мас.%: Тампонажный цемент для "холодных" скважин - 62,5 - 71,4 Шлам карналлитового хлоратора - 0,57 - 3,0 Вода - Остальное

Изобретение относится к производству тампонажных цементных растворов и может быть использовано при цементировании низкотемпературных нефтяных и газовых скважин. Известен расширяющийся тампонажный раствор, состоящий из цемента, молотой негашеной извести, активных минеральных добавок и воды, механизм расширения которого сводится к образованию расширяющегося агента из безводного соединения по реакции CaO+H₂O__→Ca(OH)₂ Такой раствор схватывается при повышенных и не схватывается при низких положительных температурах и, кроме того, окись кальция, входящая в состав сухой смеси, является чрезвычайно гигроскопичным материалом, резко ухудшающим свойства тампонажной смеси (за счет взаимодействия с влагой и углекислотой воздуха с последующим комкованием), в результате чего такой материал не нашел практического применения. Последний факт еще более усугубляется при транспортировке в труднодоступные районы Крайнего Севера. Известен также тампонажный раствор для низкотемпературных скважин, наиболее близкий по составу к предлагаемому составу, содержащий тампонажный цемент для "холодных" скважин, ускоритель схватывания хлорид кальция и воду при следующем соотношении компонентов, мас. Тампонажный цемент для "холодных" скважин 66,7 Хлорид кальция 2,0 Вода 31,3 Недостатки известного раствора заключаются в том, что камню, сформированному из него, свойственна значительная усадка и низкая трещиностойкость. Указанные недостатки способствуют разгерметизации затрубного пространства, приводящего к ухудшению как технико-экономических (потеря газа) так и экологических (загрязнение окружающей среды в результате выброса газа) показателей. Целью изобретения является получение расширяющегося цементного камня при низких положительных температурах твердения. Поставленная цель достигается тем, что в качестве ускорителя схватывания раствор содержит шлам карналлитового хлоратора отход производства металлического магния из карналлита на стадии обезвоживания и дохлорирования последнего, при следующем соотношении компонентов, мас. Тампонажный цемент для "холодных" скважин 62,5-71,4 Шлам карналлитового хлоратора 0,57-3,0 Вода Остальное Шлам карналлитового хлоратора представляет собой отход производства металлического магния из карналлита (КСl ˙ MgCl₂ ˙ 6H₂O) на стадии обезвоживания и дохлорирования последнего и состоит из следующих компонентов, мас. CaСl₂ 2,2; NaCl 5,0; KCl 39,0; MgCl 19,3; MgO 30,3; Mg(металл) 3,2. Шлам карналлитового хлоратора представляет собой твердый кусковой материал, хорошо растворенный в воде (до степени растворимости, равной 0,8). Водный раствор шлама дает щелочную среду с рН 8,7. Были приготовлены два известных раствора (тампонажный цемент для "холодный" скважин, хлорид кальция и вода) и десять растворов согласно изобретению с граничным и средним содержанием компонентов, а также с их содержанием выше верхнего и ниже нижнего пределов для температур 20 и 5^оС (см. таблицу). Данные таблицы свидетельствуют о том, что тампонажный раствор согласно изобретению с оптимальным содержанием компонентов обладает значительно лучшими физико-механическими свойствами, чем известные ранее растворы того же назначения, а именно достигается расширение цементного камня 0,15 которое соответствует давлению на стенки скважины 0,7 МПа, сокращаются сроки схватывания раствора и возрастает прочность цементного камня (≈в 1,3 раза). Кроме того, улучшаются реологические свойства раствора. При содержании компонентов ниже нижнего предела и выше верхнего предела наблюдается усадка или резкое снижение прочности. Преимущества тампонажного раствора заключается в следующем: способность к расширению в интервале низких положительных температур твердения, что приводит к улучшению сцепления цементного камня с колонной и породой, предотвращая опасность возникновения межпластовых газоперетоков в скважине;
сокращаются сроки схватывания раствора и повышается прочность цементного камня. снижается стоимость тампонажного раствора за счет замены хлорида кальция недефицитным материалом шламом карналлитового хлоратора отходом производства титаномагниевых комбинатов.

Формула изобретения

Тампонажный раствор для низкотемпературных скважин, содержащий тампонажный цемент для "холодных" скважин, ускоритель схватывания и воду, отличающийся тем, что, с целью получения расширяющегося цементного камня в качестве ускорителя схватывания, он содержит шлам карналлитового хлоратора - отход производства металлического магния из карналлита на стадии обезвоживания и дохлорирования последнего при следующем соотношении компонентов, мас. Тампонажный цемент для "холодных" скважин 62,5 71,4
Шлам карналлитового хлоратора 0,57 3,0
Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---