Тампонажный раствор

Авторы патента:

E21B33/038 - соединители, используемые на устье скважин, например для соединения превентора и насосно-компрессорной трубы (соединение эксплуатационного трубопровода с устьем подводной скважины E21B 43/013)

ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР, содержащий цемент, дизельное топливо, поверхностно-активное вещество - эмультал и воду, о тличающийся тем, что, с целью расширения температурного интервала применения и повышения прочности цементного камня, он дополнительно содержит сульфонол, изобутиловый спирт и хлорисьш кальций при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: 60-70 Цемент Дизельное 10-20 топливо 0,1-1,0 Эмультал 0,06-0,15 Сульфонол Изобутиловый 0,1-0,25 i спирт Хлористый (Л 0,01-0,025 кальций Остальное Вода

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕС1- ЛХ

РЕСПУБЛИ(( (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

60-70

I0-20

0,1 вЂ” 1,0

0,06-0,15

0,1-0,25

0,0I-0,025

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3829476/22-03 (22) 16.10.84 (46) 15.10.86. Бюл. № 38 (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промьппленности им. И.M.Губкина (72) Л.К.Мухин, Н.И.Щавелев, О.В.Прохоров и Н.В.Дудыкина (53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 825863, кл. Е 21 В 33/138, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 529134, кл. E 21 В 33/138, 1972. (54)(57) TAMIIOHARHbII РАСТВОР, содержащий цемент, дизельное топливо, поверхностно-активное вещество - эмуль„„SU„,, 1263817 А1 тал и воду, отличающийся тем, что, с целью расширения температурного интервала применения и повышения прочности цементного камня, он дополнительно содержит сульфонол, изобутиловый спирт и хлорис ый кальций при следующем соотношении ингредиентов, мас,X:

Цемент

Дизельное топливо

Змультал

Сульфонол

Изобутиловый спирт

Хлористый кальций

Вода

63817

Сульфонол

Вода

Изобутиловый спирт

Хлористый кальций

27,3

41,0

РастекаеПлотСостав тампонажного раствора на l л, мас.X

УР пп ность кг/м мость м

Портландцемент для холодных" скважин 1275

Дизельное топливо 285

Эмультал 1,8

Сульфонол

НП-3 2,6

Изобутиловый спирт 3,9

Хлористый кальций 0,4

Вода пресная 300 г вЂ” 70, 00 см - 13,00 см вЂ” 0,10

1820 0 195

r - 0,15 см вЂ” О, 25 г вЂ” 0,025 см - 16 475

1 12

Изобретение относится к составам тампонажных растворов для креппения нефтяных и газовых скважин, пробуренных с буровыми. растворами на углеводородной основе.

Цель изобретения вЂ” расширение температурного интервала применения тампонажного раствора и повышение прочности цементного камня.

Химический состав и физико-механические параметры тампонажных растворов приведены в таблице.

Способ приготовления тампонажного раствора следующий.

Вначале готовят комплексное поверхностно-активное вещество (ПАВ) затем вЂ” обратную эмульсию (типа вода в масле) требуемой устойчивости.

Устойчивость эмульсии регулируют в широких пределах за счет использования смеси ПАВ с взаимоподавляющими и ДОпОлняющими cBQAcTBBMH: c ëüôoå1oë

НП-3 в изобутиловом спирте с добавкой хлористого кальция вЂ” эмульгатор и эмультал вЂ” стабилизатор. Обратную эмульсию готовят следующим образом: в дизельном топливе распределяют расчетное количество эмульгатора, в полученный раствор вводят воду в количестве, необходимом на гидратацию вяжущего материала, эмульгируют ее, затем в слабостабилизированную эмульсию добавляют расчетное количество эмультала, тщательно перемешивают и получают обратную эмульсию требуемой

5 устойчивости. Дальше тампонажный раствор готовят по обычной технологии, используя в качестве жидкости затворения обратную эмульсию.

Тампонажный раствор работает в .диапазоне температур от 20 до 200 С.

Пример приготовления тампонажного раствора.

Вначале готовят комплексное ПАВ.

Процесс приготовления комплексного

ПАВ сводится к интенсивному механическому диспергированию компонентов, входящих в его состав. Состав компвЂ” лексного ПАВ следующий, мас.Е:

Выбрана наиболее седиментационноустрйчивая композиция комплексного

ПАВ, которая позволяет использовать для его приготовления как порошковый, 30 так и 50Х-ный водный раствор сульфонола НП-3.

Прочность цементного камня 1 сут возраста, ИПа

Условия и сроки схватывания тампоРеологические показатели при

20 С нажного раствора, ч

Т, ОС Начало Конец на изгиб на сжаПредельное напПластическая тие ряжение сдвига,lIa вязкость мПа с

5,0

20 4-20 5-50 .2,1

3,06

90,3

11opядОк 1tp>(ГОТОвления комплексновЂ” го ПАВ следующий. В 5(Л-ны i водный раствор сульфонола НП-3 вводят расчетное количество хлористого кальция, переводя тем самым натриевую форму сульфонола в кальциевую, интенсивно перемешивают. Затем добавляют в расчетное количество изобутилового спирта полученный раствор, меняя при этом полярность растворителя, и так- 10 же интенсивно диспергируют. Полученное комплексное ПАВ напоминает по своим свойствам кальций сульфонат, но превосходит его по эмульгирующему действию за счет наличия в нем как кальциевой, так и натриевой формы сульфонола. Комплексное ПАВ готовят заблаговременно за несколько суток до цементирования.

В 285 см (13 мас.%) дизельного топлива распределяем 9,6 см (0,5 мас.Е) приготовленного комплексного ПАВ, в полученный раствор вводим 300 см (16,4 мас.7) водопроводной воды и эмульгируем ее в течение 10 мин. Затем в слабостабилиэированную эмульсию добавляем 1,8 см (0,1 мас.Х) эмультала, перемешиваем ее в течение 20 мин и получаем обратную эмульсию наименьшей устойчи3817 4 во< ти, в которую добавляем 1275 г (70 мас.7) портландцемента для "xcrвЂ” лодных" скважин, диспергируем его в течение 5 мин и получаем тампонажный раствор (см. п.1 в табл.).

Тампонажный раствор может показаться по составу сложным, однако сложность состава объясняется применением комплексного ПАВ, содержание которого в рецептуре тампонажного раствора изменяется в диапазоне 0,20,5 мас.X.

Регулирование начала и конца сроков схватывания предлагаемого тампонажного раствора происходит пропоре ционально концентрации стабилизатора вЂ” эмультала. Это очень важно, подбор сроков схватывания для других типов тампонажных растворов,на углеводородной основе затруднен. В предлагаемом тампонажном растворе с повышением температуры формирования цементного камня для сохранения необходимых технологических параметров увеличивается концентрация эмультала и дизельного топлива, а уменьшается концейтрация комплексного ПАВ. Изменением соотношения ПАВ в предлагаемом тампонажном растворе достигается вь бор оптимальных реологических -арактеристик (см. п.п. 6,7 в табл.).

126381 7

РастекаеСостав тзмпонажного раствора на 1 л, мас.7.

Плотность кг/м масть, м

950 г вЂ” 60,00

1585 0,21

1,8 г вЂ” 0,12

2,7 смэ - 0 20

1265 г вЂ” 70,00

325 см вЂ” 15,0

7,2 cM вЂ” 0,40

1810

0,20

1,6 г вЂ” 0,09

2,4 см вЂ” 0,15

1215 r вЂ” 68,00

0,22

1790

1 r 0,06

1,5 см вЂ” 0,10

0,16 г вЂ” 0,01

2 Цемент глиноземистый

Дизельное топливо

Эмультал

Сульфонол

НП-3

Изобутиловый спирт

Хлористый кальций

Вода пресная

3 Портландцемент дпя

"горячих скважин

Дизельное топливо

Эмультал

Сульфонол

НП-3

Изобутиловый спирт

Хлористый кальций

Вода пресная

4 ШПЦС-200

Дизельное топливо

Эмультал

Сульфонол

НП-3

Изобутиловый спирт

Хлористый кальций

Вода пресная

380 см вЂ” 20,00

1,6 см вЂ” 0,10

0,3 r вЂ” 0,02

310 см вЂ” 19,56

0,25 r вЂ” 0,015

260 см вЂ” 14,345

370 смз вЂ” 17,40

12 5 см вЂ” 0,70

245 см вЂ” 13,73

) 263817

Продолжение таблицы

Реологические

Показатели при

2000

Прочность цементного камня 1 сут возраста,, ИПа

Начало Коне

5,1

4-25

2,2

6-05

2,96

76,4

7,0

2,9

2-45 3-55

2,90 80

82,6

13,4

5,6.

2,74 140 3-40 . 5-00

7 0, 7

Пластическая вязкость мПа с

Предельное напряжение сдвига,Па

Условия и сроки схватывания тампонажного раствора, ч на изгиб на сжаwe

l 6381 7

РастекасвЂ” мо,ть, НлатСостав тампонажнога раствора на 1 л, мас.% !! !!" пп ног 1 ь кг, и, / 3

1210 г вЂ” 68, 00!

780 0,225 спирт

Хлористый кальций

Вода пресная скважин

Дизельное!

215 г вЂ” 68,76

1770 0,22 топливо

Эмульта.I

Сульфонол

9 7 г 0 9 О

2,5 см- вЂ” 0,17!

215 г вЂ” 68,75

1770 0,20.ШПЦС-200

Дизельное топливо

Эмультал

Сульфонол

НП-3

Изобутилавый

6 Партландцемент для

11 II холодных

НП-3

Изобутиловый спирт

Хларистый кальций

Вода пресная

7 Портландцемент для

XOJI0PHÛÕ скважин

Дизельное топливо

Эмультал

Сульфонол

НП-3

Изобутиловый спирт

Хлористый кальций

Вада пресная

385 см вЂ” 18,00

17,8 см вЂ” 1,00

1 г вЂ” 0,06

1,5 см вЂ” 0,10

0,16 г вЂ” 0,01

230 см вЂ” 12,83

365 см вЂ” 17,02

2,4 см вЂ” 0,14

0,25 г вЂ” 0,017

245 смз вЂ” 13,793

365 смз вЂ” 17,01

1,8 см вЂ” 0,10

2,0 r вЂ” 0,117

3 О смз вЂ” О 195

0,32 г вЂ” 0,020

245 см вЂ” 1 3, 808

1263817 Продолжение таблицы

Условия и сроки схватывания тампонажного раствора, ч на сжаПластическая

Коне на изгиб тие вязкость мПа с

68,3

2,64

200 3-30 4-40 6,? 14,6

71,4

2,82

40 . 4-00 4-50

6,5

84,6 2,92

40 4-00 420 2,gy

Реологические показатели при

200С

Предельное напряжение сдвига,Па

Т, С Начало

Прочность цемент ного камня 1 сут возраста, МПа

Похожие патенты:

Подводный модуль // 2186932

Изобретение относится к подводному модулю или станции для добычи нефти или газа в открытом море, который содержит по меньшей мере два устья скважины с относящимися к ним фонтанными арматурами и манифольд на фундаметной раме (опорной плите)

Подводная скважина // 2186933

Изобретение относится к устройству для подводной скважины для добычи нефти или газа в открытом море, которое содержит устье скважины, фонтанную арматуру, установленную на устье скважины, и по меньшей мере одну восходящую трубу для соединения с добывающим судном на поверхности моря

Поворотное устройство // 2186934

Изобретение относится к поворотному устройству для установки на скважине для подводной добычи нефти или газа, приспособленному для соединения с добывающим судном на поверхности моря, содержащему главное поворотное устройство или поворотное устройство для прохождения текучей среды, имеющее по меньшей мере два канала для текучей среды, и вспомогательное поворотное устройство для электрических/гидравлических соединений, служащее для передачи сигналов и энергии

Устьевой сальник скважинной штанговой насосной установки // 2057908

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства

Высокогерметичное резьбовое соединение обсадных труб (варианты) // 2504710

Группа изобретений относится к резьбовым соединениям труб. Соединение содержит охватываемый и охватывающий элементы, на концах которых на наружной и внутренней поверхностях, соответственно, выполнены упорные трапецеидальные резьбы с конусностью 1:16, углом наклона опорной грани профиля витка 2-4° к нормали осевой линии резьбы и углом наклона закладной грани профиля витка 9-11° к нормали осевой линии резьбы. Соединение выполнено с внутренним герметизирующим узлом, образуемым контактирующими между собой упорными торцевыми поверхностями, расположенными перпендикулярно к осевой линии резьбы. Длина упорного торца охватываемого элемента составляет 6,9-100,3 мм. Описан вариант выполнения соединения. Изобретение обеспечивает герметичность соединения при воздействии значительных разнонаправленных нагрузок и износостойкость соединения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Резьбовое соединение бурильных труб // 2508491

Изобретение относится к резьбовым соединениям труб. Соединение содержит ниппель и муфту, на концах которых на наружной и внутренней поверхностях соответственно выполнены треугольные конические резьбы с конусностью 1:8 и шагом резьбы 8,467±0,05 мм. Профиль витка резьб ниппеля и муфты имеет угол наклона опорной грани 20-30° и угол наклона закладной грани 35-44°. Впадина профиля витка резьбы выполнена в виде дуги эллипса, описанного уравнением x 2 a 2 + y 2 b 2 = 1, где а - большая полуось эллипса, b - малая полуось эллипса. Большая полуось эллипса параллельна оси конусности резьбы, а эллипс является касательным к опорной и закладной граням профиля витка резьбы. Вершина профиля витка резьбы срезана по отношению к исходному треугольнику резьбы, причем ширина среза составляет 2,3 мм. Соединение содержит внутренний и наружный упорные узлы, при этом упорные торцы ниппеля и муфты выполнены равной длины. Достигается возможность передачи соединением высокого крутящего момента, повышение усталостной прочности и износостойкости соединения при его многократном свинчивании-развинчивании. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Электрический сквозной соединитель для подводных контейнеров // 2540269

Сквозной соединитель (100) простирается частично или полностью через отверстие в стенке (202) подводного контейнера (200). Соединитель содержит проводящий стержень (102), имеющий коническую часть (104) с наружным диаметром, увеличивающимся в продольном направлении(108), а также электрический изолятор (136), имеющий коническую часть (138) с внутренней поверхностью (140), обращенной к конической части (104) стержня, и с наружной поверхностью (142), противоположной внутренней поверхности (140), обращенной к конической части (104) стержня. Наружный диаметр (144) поверхности (142) конической части (138) изолятора увеличивается в продольном направлении (108), которое проходит от внутреннего пространства (204) контейнера к наружному пространству (206). Технический результат - повышение герметичности соединения и предотвращение разрушения соединителя вследствие больших перепадов давлений между наружным пространством и внутренним пространством контейнера. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Узел клапана // 2553675

Изобретение относится к горному делу, а именно к клапанным устройствам. Техническим результатом является предотвращение нежелательного загрязнения окружающей среды во время соединения и отсоединения быстроразъемного ниппеля и соединительного блока. Узел клапана содержит неподвижную часть (2; 6) и втулку (3; 7). Втулка (3; 7) сконструирована с возможностью поворота отверстия (33; 72) до совмещения его с каналом, с тем чтобы обеспечить прохождение жидкости через канал и отверстие (33; 72), когда втулка (3; 7) находится в открытой позиции. Втулка (3; 7) сконструирована с возможностью поворота отверстия (33; 72) от канала, с тем чтобы не пропускать жидкость через канал, когда втулка (3; 7) находится в закрытой позиции. Неподвижная часть (2; 6) и втулка (3; 7) образуют кольцевое пространство между неподвижной частью и втулкой (3; 7). Кольцевое пространство ограничено в осевом направлении двумя уплотнительными элементами в осевых направлениях втулки (3; 7) и неподвижной части (2; 6). Один из двух уплотнительных элементов расположен на одной стороне канала, а второй из двух уплотнительных элементов расположен на противоположной стороне канала. Кольцевое пространство имеет жидкостную связь с каналом неподвижной части (2; 6). 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 15 ил.

Слабая перемычка с механическим изгибом // 2567572

Настоящее изобретение относится к способу и защитному устройству для защиты по меньшей мере одного барьера (5) скважины от чрезмерных изгибающих моментов от райзера (2). Защитное устройство согласно настоящему изобретению выполнено с возможностью определения критических изгибающих нагрузок в или между барьером (5) скважины и/или райзером (2) и может содержать средство определения изменений кривизны между несущей нагрузку трубой райзера (2) и ненагруженным жестким корпусом (18), прикрепленным к трубе райзера (2) или вблизи трубы, средство, выполненное с возможностью измерения относительного расстояния (d) между несущей нагрузку трубой райзера (2) и ненагруженным жестким корпусом (18), и средство запуска отсоединения разъемного соединителя (6) райзера, когда расстояние (d) между несущей нагрузку трубой райзера (2) и ненагруженным жестким корпусом (18) достигает значения заданного критического расстояния (dc). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 13 ил.

Слабая перемычка с электронным управлением по комбинированной нагрузке // 2573890

Настоящее изобретение относится к защитному устройству для аварийного соединения райзера или шланга. Техническим результатом является повышение безопасности за счет обеспечения защиты целостности барьера скважины или другой критической стыкующейся конструкции путем оперативного обнаружения и реагирования на возникновение аварии. Предложено устройство безопасности для защиты целостности барьера скважины или другой стыкующейся конструкции на конце колонны райзера или шланга, содержащее высвобождающееся соединение в колонне райзера или шланга. Причем высвобождающееся соединение выполнено с возможностью высвобождения или отсоединения при возникновении заданных условий для защиты барьера скважины или другой стыкующейся конструкции. При этом устройство безопасности содержит: по меньшей мере, один датчик для мониторинга растягивающих нагрузок, изгибающих нагрузок, нагрузок от внутреннего давления и температуры. Причем указанный датчик может устанавливаться на участок райзера или шланга и выполнен с возможностью сбора данных измерений, относящихся к растягивающей нагрузке, изгибающей нагрузке, нагрузке от внутреннего давления и температуры. Кроме того, устройство содержит электронный блок сбора и обработки данных, выполненный с возможностью приема и интерпретирования данных измерений, по меньшей мере, с одного датчика, и электронный, гидравлический или механический исполнительный механизм или переключатель, выполненный с возможностью приема сигнала с электронного блока сбора и обработки данных и инициирования высвобождения или отсоединения высвобождающегося соединения. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 16 ил.