Способ приготовления тампонажного раствора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и)935597

Союз Советски к

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 28.10.80 (21) 2998286/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) П риоритет—

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень № 22 (51)М. Кл.

Е 21 В 21/06 есударстинный кемнтет

СССР (53) УДК622.243. .144.2(088.8) па делам нэабретеннй и вткрытнй

Дата опубликования описания 15.06.82 (72) Авторы изобретения

С. В. Логвиненко и Д. Е. Батеев

Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАИПОНАЗКНОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использо-. вано при цементировании нефтяных и газовых скважин, а также в строительной промышленности.

Известен способ приготовленйя. твм-" . понажных растворов путем механичес. кого смешивания вяжущего с утяжеляющей добавкой (1).

Однако недостаточное перемещйвание компонентов. раствора (особенно pactворов повышенной плотности) часто не позволяет получать растворы с задамт5 ными параметрами - плотность и растекаемость не соответствуют нормативным требованиям и, как правило, занижены.

Вследствие этого резко снйжаются реологические свойства раствора: быстро, во времени падает подвижность его (возрастают гидравлические сопротивления в процессе закачивания в скважину), занижена плотность раствора и, как следствие, - прочность цементного камня, Наиболее=.-близким к предлагаемому является способ приготовления тамйоважных растворов, включающий смешение сухого вяжущего с водой в первой ступени и.=.смешение полученного раствора с утяжеляющими добавками. во второй .(2).

Однако из-за малой подвижности раствора невозможно дополнительно вводить в раствор твердую фазу и тем самым получить раствор.::..повышенной .плотности.

Цель изобретения:= увеличения подвижности раствора и прочности цементного камня.

Поставленная цель достигается тем, что раствор во вторую ступень подают через насадок при давлении 5060 кгс/см2.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

3 9355

При цементировании колонны было использовано 100 т тампонажного материала У .11Ц2-200 и 24 т барита.

На схеме показаны блок агрегатов, работающий по новой технологии А; блок агрегатов, работающий по известной технологии В; скважина 1; .передвижное устье БИ-700 2; цементировочные агрегаты 3 типа 3ЦА-400М, участвующие в откачивании готового ра- 1О створа и продавочной жидкости в скважину осреднительная емкость 4; смеситель 5 с баритом, цементировочный агрегат 6, аккумулирующий цементный раствор, приготовленный в первом 1 этапе затворения, цементировочные агрегаты 7, затворяющие УШЦ2-200; работающий и резервный смесители 8 с

УШЦ2-200, цементировочные агрегаты

9, затворяющие смесь УШЦ2-200 с ба- щ ритом; работающий и резервный смесители 10 со смесью УШЦ2-200 с баритом.

По новой технологии (блок А) про. цесс эатворения ведут в два этапа. 25

Вначале раствор готовят иэ цемента типа УШЦ2-200 (цементировочные агрегаты 7, смесители 8). Вода затворения подается на смесительное устройство при давлении 12-15 кгс/см водя- зз

2. ным насосом. Раствор заготавливают в емкости цементировочного а регата

6. Средняя плотность раствора из

УШЦ2-200 не превышает 2120 кг/м

Когана объем раствора составит 1,52 м, приступают ко второму этапу затворения. Цементировочным насосом агрегата 6 предварительно приготов.ленный раствор подают на цементоноситель 5, груженый баритом, при давлении 15-20 кгс/см . Плотность утя2. желенного раствора составляет порядка

2150-2170 кг/м, при этом раствор малоподвижен и цементировочные насосы плохо берут era на прием. Постепенно увеличивая давление затворения до 35-40 кгс/см, получают плотность раствора порядка 2220-2280 кг/м . Раствор - хорошо прокачиваемый, При увеличении давления до 50-60 кгс/см

2.

S0 плотность раствора возрастает до 23002350 кг/м за счет максимального подсоса барита. При этом подвижность раствора составляет 17-18 см по кону.су АэНИИ. Дальнейшее увеличение давле55 ния затворения не дает прироста плотности раствора, напротив, плотность раствора несколько снижается.

97 ф

Последнее явление объясняется тем, что при увеличении давления эатворения практически прирост вакуума прекращается, а следовательно, подсос барита остается постоянным, а количество воды возростает, что и является следствием снижения плотности раствора.

В дальнейшем, согласно плану работ, снижая давление затворения до 50 кгс/ 2. см, затворяем оставшийся цемент, получая среднюю плотность раствора

2220-2250 кг/м .

Таким образом, данный способ по сравнению с известными обладает тем преимуществом, что на серийном оборудовании без дополнительных капитальных вложений и затрат времени обеспечивает увеличение подвижности раствора, что в свою очередь позволяет вводить дополнительное количество сухого (утяжеляющего, вяжущего) материала и тем самым значительно увеличить плотность раствора (до

2400 кг/м ) °

Эффективность способа заключается в том, что цементный камень из тампонажного раствора, приготовленного в соответствии с новым способом, обладает существенно более высокими прочностными характеристиками по сравнению с камнем из раствора, приготовленного известным способом, что существенно сказывается на качестве крепления скважин. формула изобретения

Способ приготовления тампонажного раствора, включающий смешение сухоro вяжущего с водой,в первой ступени и смешение полученного раствора с утяжеляющими добавками во второй, отличающийся тем, что, с целью увеличения подвижности раствора и прочности цементного камня, раствор во вторую ступень подают через насадок при давлении

50-60 кгс/см .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Булатов А. И. Тампонажные материалы и технология цементирования скважин. Н., "Недра", 1977, с. 225230.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 641068, кл. Е 21 В 21/00, 1972 (прототип).

935597

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4174/34

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

Составитель Е. Молчанова

Редактор Л. Авраменко Техред Т. Наточка Корректор Ю. Макаренко