Расширяющийся тампонажный раствор для крепления скважин

 

O Il И С A Н И Е (п)922269

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсимк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.08. 80 (21) 2972361/22-03 с присоелинением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано 23 ° 04. 82 Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 23.04. 82 (51)NL. Кл.

E 21 В 33/138 (оеудерстеснный комнтет оо делам изобретений и открытнй (53) УДК 622.245.. 42 (О 88. 8) 3.А.Балицкая, И.Г.Верещака, Е.Ф.Жаров, А.С.Серяков, A.3.Керцман и С.Г,Йихайленко

1, 3 ° F4 I.Ô -,г, — . овательского (72) Авторы изобретения

Полтавское отделение Украинского нау геологоразведочного института (71) Заявитель (54) РАСШИРЯЮЩИЙСЯ ТАМПОНАЖН 1Й РАСТВОР

ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к нефтеи газодобывающей промышленности, а именно к тампонажным материалам, и может быть использовано при цементировании обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах.

Известны безусадочные тампонажные растворы, в которые входят портландцемент для "холодных" или "горячих" скважин, магнезит (ИОСО ) или доломит (MgCOy СаСО ), обоженные при

700-900 С,. а также 10-254 молотой негашенной извести, для связывания которой требуется введение кремнеземистого компонента (1).

Отличительными свойствами таких растворов является. отсутствие усадки в процессе схватывания и твердения, К недостаткам относится также трудоемкость приготовления в условиях буровой, необходимость хранения материалов герметичной таре, дефицитность многих добавок.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является расширяющийся тампонажный раствор для крепления

- скважин, включающий тампонажный парт.. ландцемент, комплексную расширяющую добавку и воду. В качестве добавки предусмотрено введение 10-25ã. негашеной извести, и для ее связывания10-203 активной кремнеземистой добав10 ки или доменного граншлака. Требования к извести - активность не менее

70, сорт - "медленногасящаяся" (2).

Однако затвердевший камень в ранние сроки имеет большую величину проницаемости и недостаточную степень расширения, кроме этого, его трудно приготовить на буровой, а готовый продукт необходимо хранить в герметичной таре (контейнерах, полиэтиленовых мешках).

Целью изобретения является повышение. степени расширения с одновре922269 менным снижением проницаемости цементного камня.

Указанная цель достигается тем, что s качестве комплексной расширяющей добавки он содержит смесь сернокислого железа с хлористым кальцием при следуюЩем соотношении компо.нентов, вес.Ф:

Тампонажный портландцемент 63-65

Хлористый кальций 1-2

Сернокислое железо 2"4

Вода Остальное

Образующийся в условиях гидротермального твердения цементный камень характеризуется повышенной степенью расширения, хорошими показателями прочности при изгибе и cwa,тии, низкой величиной проницаемости.

Отличительным признаком является использование сернокислого железа, многотоннажного отхода Сумского химкомбината. Химическая формула

Ге (50 ), молекулярная масса 399,88.

Это кристаллический порошок бледноо желтого цвета, температура разложе ния 480 С, пр; 20 С хорошо растворя" ется в воде.

Состав готовят следующим образом.

Сначала готовят раствор требуемой концентрации сернокислого железа и хлористого кальция. Затем на полу" ченном растворе затворяют портландцемент, после чего полученный состав готов к употреблению.

В табл.! представлены свойства расширяющегося цемента с негашеной известью (В/Ц=0,5).

В табл.2 показаны свойства безусадочных тампонажных срставов.

Как видно из приведенных данных, тампонажный раствор имеет большую

10 величину расширения по сравнению с известным в указанных соотношениях.

Весьма важным преимуществом является способность раствора к расшиi рению в температурном интервале l001а 120 С. Кроме того, газопроницаемость его практически равна нулю или имеет очень малую величину (0,01"0,2мД) что положительно скажется на качестве разобщения пластов в глубоких

20 .скважинах.

Применение предлагаемого раствора буровыми предприятиями принесет определенный эффект. На тонну тампонажного раствора по данному составу

3s-необходимо 60 кг сернокислого железа. Отпускная цена комбината на этот продукт составляет 0,8 руб. Отпускная цена извести 17 руб.тонна. По аналогии на 1 т раствора необходимо

S0 150 кг извести.

Отсюда экономический эффект на

1 т раствора составляет 2,50 руб., на одну колонну.- 250 руб. Годовой экономический эффект по Иингео УССР составит 60 тыс.руб.

922269 сЧ

°

C) 1

I

I

1

1

I е (о о о а х с 9 о е (О

t0 S

L Х

1 I п (а

Ф Е

Q.

Э м

° о

I I

I

I СЧ

CFi LA

Ю (Ч (Ч

1

I

I

I в

S 9

=(X

О ХоМ е Э

0 CL! О 1

I

I

1

I

1

I 3 (О 1 (O t

X "I о а

S 3

s z t

r m I

О и I ал (< l- I л

СЧ Ю ! (Ч I л

LA

1 м

C4 N а

I л о

Ю

CV

I Е

Эа! к с>,(s

3- С ХС3

9 Е О Ео аs (-.

I

I

1

t сЧ сЧ с;(сЧ

t

1 ! о I

1

1 1 оР

< I- ° о о

9 Э.

1 и

I S !

< о о

t М 9

1

1

1

I

I

I

1

1

О(Iо о

Ф

3О О(cj n а х.

<О (C

r x

IO Z е е (о и о х се с9 с

Э с

03 а

31 I

I I

1 3

tK

l S . " I

l СО I

< !

3

1

z

Y 3((3 О д4

Е 9 ° вайо оеэ са S й

1 о

z e а Iо х

Х Э

U X

S 9 и а

z o

C(3 3I !

I

I

t

1

1

I!

I !

l (1 !

1

I ! !

1.

1! а < о е с и о х х о

К Х

2i

cX z о

1 L со о х а о (t3 и о

z z

S O

K (О (о

0 с о

o < ао

0)

z a о

% z

I I

tC Е а и о х

L<

a x (О а о

lg

6) е а .э о .м е о п (Х II а z с z

9 (о с о и о о о 3с о с< 3»

I

I

I ! .

I

I

3

1

I

I

I

Э

Х

Э э

Ф

Ы

Э

=(Э

Ы

I (О 1

=Г 1

S I (с

I (D I

Е I

1!

I.I

Х п

1- Э о а о э, Х z у о э а(о е (" SC (Д

С (О

9 S в ех3cLа, сco

1 1

1 I

1 сЧ I

I I

1 I

I I

I . I

1 I

I ° I

1 I

1 I

1 00 I

I (Ч I

1 I

1 I

Г Ч

1 I ! л . I ! I

1 !

1 =Г

I Э I

Х t Х I

s < о

X I М I, I I I

I Е I

I Г I

m o

Г I (I

М LA

Ф ° \ со л сЧ О

Ю со -4

-:С I

Ф о

1

В о

1

LA I в

I

-Ф I в

1

1 .

Ю 0 I

1!

I м 1

I.I

EA 1

-Ф 1.

I 1

Ю I м <

1 1 е

l а

I

I

t сО t ч»

1

9 с

Э а

<- !

1

LA <

» !

3

I

<

<

I!

I

1 (9222б9

1

1 СО

1 СЧ

1

СЧ

О ° ь л о о о

С3 л о

СЧ СЧ » л о о

СЧ л ь о

1

333 I

=У 1

X I

С 3

I0 I

t6 1

3 1

1 о

Iи оа

Е Е

Э

f33 л

X 3

z. о и а

С 33 о э

33 а

СО Э

1 — — 3

I 1

1 1

1 I

I 1 л 1

1 I

3 I ь о о л ь о

Ю

О л о

СЧ С«! л

О О

СЧ л

Ю л

С3

° \

CI о

О О л о о

CD л о

1

1

I

I

OO

333 3 СЧ 1

С I 1

Е 1 1

Г

1 Л

I- 1 1

» — — -а

v 1

I I

I СЧ I

l I

1

1 СЧ

СЧ СЧ л о о

СЧ

Ю л

Ю бГ\ СО л

СЧ

i0 ъ0 СО OO л л л л м 0

a m ! Э

CL л Э

I- З;

v о э

Х 30

3 X о а m

S л л м о л

С«3 о л

С«3 бС Е М л л л

-4" -4 м OO 0 СО л л

C«I

СО Ч« о л м

CD л

CD

СЧ

СО

Ч:3 л

О СЧ m л л л м м сч о л м

LA л л

CD

СЧ л л

С«3 р«о л

Э

I

1 Э и а

333 S

CL л

I .Сб

S иЕ

333 О

l о э

О. (33 3 с m ь

СЧ

СГ\ о о

I ! 0

1 м

Ю

lA

СЧ

Ю

СЧ

СЧ

Ю

EA

l! I

% о

Е v о о с

СЧ О

СЧ СЧ СЧ

СЧ

СЧ

СЧ СЧ

СЧ С4

CD

СЧ

СЧ

СЧ

Ю

СЧ л

ЛССб

I- Iо и

r.О3

Х Y о о о

СЧ CV СЧ

СО OO OO о

СО о о

СО СО

С3 .;ф

СО о

° 1

СО

I 3 t

З 1 III I

I С: I и I

X 1 I

1 0- I

II I I

X à — — — -«

333 >Х 1 1

ОS3 и

S I o 1

333 I 1

1- 1 б.б 1

1 1 ю о о м

I 1 1

Ю

СЧ о о о ь о

lD

СЧ

Ю

Ю о о о

С«3 с4 н л

I ССб t

1 г- 1

I «Ф I о )

СЛ 1

« I с4 I

1 Э 1 и 1

1 I

\«

v

Э

X и о

3Z

Э

0 оР

Y ° и

Q Э

l6

Э

=3 о

I» о о

С.2

1 1 ! с4 I

° » I и 1

1 Ю I

3 <.Э I

I 1

СЧ СЧ

1 I

1 О б (3 3

1 I

I С 1

I 1

1 1 1

1 1

I 1

1 1

I 1) х I

1 1

1 I

I I м а а л -а л со м с1 М

1

1

I

1

1

1

I !

l

I

1 !

1

1

I

I

1

1

° I

1

1

I

1

I

I

1

I

1

1

I

I

1

I

1

1

1

I

3

I

I

1

I

1

1

1

1

1

I

I

1

t

1

I

I

I

3

3

l

I

I б

922269

63-65

2-4

1 1

Остальное

Составитель В.Никулин

Редактор О.Половка Техред С. Мигунова Корректор М.Пожо

Заказ 2530/40 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ ГосударСтвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д.4/5 е

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Формула изобретения

Расширяющийся тампонажный раствор для крепления скважин, включающий тампонажный портландцемент, комплексную расширяющую добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения степени расширения с одновременным снижением проницаемости цементного камня, в качестве комплексной расширяющей добавки он содержит смесь сернокислого железа с хлористым кальцием при следующем соотношении компонентов, вес.4:

Тампонажный портландцемент

Сернокислое железо

s Хлористый кальций

Вода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Данюшевский В.С. и др. Справочное,руководство по тампонажным материалам. М., "Недра", 1973, с.124-126.

2. Там же, с.125 (прототип) °