Комплексный реагент для тампонажных растворов

 

Изобретение относится к тампонажньм растворам для крепления нефтяньпс, газовых и гидротермальных скважин. Цель изобретения - улучшение адгезионной способности тампонажного раствора, снижение контракции и замедление сроков схватьгеания при т-ре . Комплексный реагент содержит следующие компоненты, мас.%: гипан 3-9, фосфорный комплексов 1-3, вода остальное, при этом на 1 мае.ч. комплексона берут 2-3 мае.ч. гипана. Реагент обладает большой пластичностью, легко дозируется, длительно сохраняет свои свойства, является безвредным . Действие реагента объясняется образованием его функциональных групп с вяжущим внутрикомплексных соединений и прочных адсорбционных пленок, отличающихся низкой проницаемостью . Реагент позволяет повысить качество крепления скважины и увеличить межремонтный период ее эксплуатации. 2 табл. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) Я0 (11) (б11 4 Е 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (ZFJ 4160598/22-03 (22) 15.12.86 (46) 15.01.89. Бюл. У 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению сква-. жин и буровым растворам, "ВНИИКРнефть" (72) Н.А.Мариампольский, Л.И.Рябова, А.А.Аракелян, Е.С.Безрукова, И.Д.Новохатская и В.IO,Êîìíàòíûé (53) 622.245.042 (088.8) (56) Резчиков Г.А. н др. Тампонажные растворы с добавками НТФ. Экспресс-информация. Сер.: Геология, бурение и разработка газовых и морских нефтяных месторождений. 1984, М., вып.5, с.5.

Авторское свидетельство СССР

119 1086122, кл. Е 21 В 33/138,1984.

Ашрафьян M.Î. и др. Обработка тампонажных растворов. хромпиком и гипаном для применения в высокотемпературных скважинах. РНТС. Бурение, 1964, В 4. (54) КОМПЛЕКСНЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ ТАМПО :

НАЖНЫХ РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к тампонажным растворам для крепления нефтяных, газовых и гидротермальных скважин. Цель изобретения — улучшение адгезнонной способности тампонажного . раствора, снижение контракции и замедление сроков схватывания при т-ре

320 С. Комплексный реагент содержит следующие компоненты, мас.Ж: гипан

3-9, фосфорный комплексон 1-3, вода остальное, при этом на 1 мас.ч. комплексона берут 2-3 мас.ч. гипана. Реагент обладает большой пластичностью, легко дозируется, длительно сохраняет свои свойства, является безвредным. Действие реагента объясняется образованием его функциональных групп с вяжущим внутрикомплексных соединений и прочных адсорбционных пленок, отличающихся низкой проницаемостью. Реагент позволяет повысить качество крепления скважины и увеличить межремонтный период ее эксплуатации. 2 табл.

1451257

Изобретение относится к использованию темпонажных растворов для крепления нефтяных, газовых и гидротермальных скважин с температурами до 320 С на забое. В частности оно направлено на решение проблемы создания реагентов для регулирования свойств тампонажных растворов, Цель изобретения — улучшение ад- 10 геэионной способности тампонажного раствора, снижение контракции и замедление сроков схватывания при температуре до 320 С. Комплексный реагент для тампонажных растворов со- 15 держит гипан, воду, а в качестве фосфонового комплексона использованы: нитрилотриметилфосфоновая кислота

НТФ, ОЭДФ вЂ” оксиэтилиденднфосфоновая кислота, ДПФ-2-оксн-1,3-пропиленди- 20 амин-тетраметиленфосфоновой кислоты тетранатриевая соль. . Гипан использован в виде IOX-ного водного раствора.

В результате взаимодействия гила- 25 на и фосфонового комплексона образуется новый реагент. Связь P-С в фосфоновом соединении рвется, а груп" па †.Р ОН нрисоедиияется к гипа«30

0Н ну, замещая атом водорЬда в груп1 И °

Комплексный реагент отличается

35 большой пластичностью, легко дозируется, длительно сохраняет свои свойства, является безвредным.

Эффективность действия комплексного реагента.из указанных двух реагентов заключается в том, что функ- . циональные группы получаемого продукта одновременно образуют с вяжу» щим внутрикомплексные соединения и прочные адсорбционные пленки, отличающиеся низкой проницаемостью.

Достигается снижение контракции, которая за счет особой прочной адсорбционной пленки сохраняется длительное время.

Примеры приготовления тампонажного раствора.

Берут определенный объем товар 55 ного гипана, поступающего с заводаиэготовителя. В этот IOX-ный водный раствор (в 100 мл. раствора содержится 10 r сухого гипана) из расчета

2-3:1 на сухое вещество вводят фосфоновый комплексон.

Пример 1, (табл.l).

В 300 мл гипана, содержащего 30 r (3 мас.%) сухого вещества, вводим

10 r (1 мас.%) ОЭДФ и доводиь. водой объем до 1000 мл. Перемешиваем в течение 2-3 мин. Реагент готов к употреблению. его можно готовить заблаговременно, можно непосредственно перед применением, реа-. гент не портится.

Приготавливаем тампонажиый раствор согласно ОСТ 39 ° 051-77. Расчетное количество реагента вводим в воду затворения и готовим тампонажный раствор. Растекаемость определяем по конусу АэНИИ. Из. этого раствора готовим призмы 2х2х10 см ГОСТ 158178), которые твердели в воде в течение суток. Затем испытывали образцы на прочность. Загустевание определяли на КЦ-5.

Адгезию проверяли усилием отрыва крупных металлических пластинок от цементного камня. Для этого с помощью специальных захватов форму зажимали в приборе Instron и определяли усилие отрыва пластин при разных скоростях нагрузки.

Контракцию измеряли на контракто« метре. Сравнительные данные техноло.гических характеристик раствора и камня приведены в табл.2.

Пример 1 (табл.2). В 93 мм

peareíòa (l,2 мас.%, что в пересчете на сухое вещество составит 12 г), добавили воды 288 мл (28,8 мас.X).

Для приготовления тампонажного раствора 700 г цемента (70 мас.X) затворяем полученным количеством жид кости затворения.

Исследования показали, что при введении реагента в тампонажный раствор он изменяет ряд показателей раствора: адгезию, контракцию и сроки схватывания. Адгезия цементного камня с металлической поверхностью

I .увеличивается и превышает показания прототипа и показания при использовании каждого взятого отдельно реагента.

Котракционный эффект при действии данной композиции длительно сохраняется во времени.

Реагент в данном соотношении используемых компонентов значительно т ° еляца

Г

ЬолороляЮ яохаэб таль, рН

Соотяояе гялбяа ° ! хо>>г> лехсоя еяяяй вил

Гяцая >2 Комп сон

6>56>7

1,11-1,!2

18-35

3 I,03!le 96 3: I

Нядхость яелтого цвета

92 3:!

6 2НТФ

9 З,ОЭДФ

4 2,ОЭДФ

1,ОЭДФ

88 311

94 211

То яе

10,5 10,9

I l-I Il2

l,!2-1,3

16-30

22&0

93 4:1 хоагрляррет

° цлхость

3 3,0ЭДФ 94 с

l > l-1,112

10,5 10 9

12-12 4

l0 5 10,9

2 1ДПФ 9 >6 ЗНТФ

97 . 2г!

87 40 3>2ю!

1,1-1,3!г

1,1 1,112 йблтого цвета 22-40

3 >5ППФ . 95,5 2:1

18-30

4>11 1,12

1,1-1,312

7 3 ° 503 ДФ

6,5-6,7

12-12,4! -Зо

22-40

89,S 23!

ФосФояо вый хоуеалехсоя ОЭДФ

1, IS-1, 156 ! ° l !, l2

I I-1, l2

1 3

Иццяоств вайа того цвета

6,5-4>7

l0 9

18=3!1

18 30

96 ЗО

91 2:1

3 I,октФ

6 ЗДПФ

1451257 удлиняет сроки схватывания, сохраня- ду и добавку, о т л и ч а ю щ и и " ет длительное время нормальную прока- с я тем, что, с целью улучшения адчиваемость, что нельзя получить, гезионной способности тампонажного используя в качестве реагента гипан

5 раствора снижения контракции и заУ с хромпиком или гипан с комплексоном, . медления сроков схватывания при взятых не в оптимальном соотношении, температуре до 320 С, он в качестЭффект от применения комплексного ве добавки содержит фосфоновый компреагента обусловлен повышением ка- лексон при следующем соотношении комчества крепления скважины и- увеличе- !р понентов, мас.X: нием межремонтного периода ее экс- Гипан 3-9 плуатации. Фосфоновый компл14ксон 1-3

Формула изобретения Вода Остальное

Комплексный реагент для тампонаж- причем на 1 мас.ч. комплексона берут ных.растворов, содержащий гипан, во- I5 2-3 мас.ч. гипана. я м м

N 40 о а *

cv (ч (n (A

Oa CO а а м сч оь

0а

Р а м N м о С Ъ о со аО

Р °

СЧ

Ф 3

СЧ (Ч о иЪ (Ч а а

° а N ф а

СЧ N

Ф л а

О ° 1 о л (,о а

o o в

N а

СЧ (СЪ (СЪ

o o

С 4

0 а

О (Ч(0 о о о

0Ia о

Щ Ol о о

1»

ЧС о

Ж 2 о о о л о о

Ч а о о ю м 4(( а а о о

О

Сч СЧ

o o

Ф о

Оа о

Ф е. а

О о о

00 Oa о( о о

» о о (n о

43( л м

0Ъ о о

00 фс м сч а а о о л Ю о е м м

° а о о

™

3 ф ф g х о

ВСЪ

° 0 о

1 1

) k("*""й (Ч 0Ъ

° а

С»1 0 о

Ф о( а»

»0 М

ССАЙ м л о а ° (СЪ ((Ъ со

0Ъ

1 ! ф I a

1 !

)Ioc3cIl I o иЪ

1 о

° 03

334 Ой

СЧ

О о

1 .0 Ь

Р

3. 7 о о о х

34

3С о

3С

О (СЪ

О 0Ъ о ф ф

3 3 I

1 Д3хх0

1 х3 Ся3 03 О

, ффй. о о м ! 1 м

33 о

aJ

О ф

0 л

1: о о

СЧ СЧ м ((ъ. о

N (Ъ

o c

C4 N

С Ъ о о (Ч, 4Ч м (»ъ о

СЧ о (Ч м

)0-8

I йв о л ь и

I0

С3 !

» ь м а

СЧ (Ъ л м а

СЧ ((an

° О

ЧЪ

«I а

0Ъ 0Ъ а »

Ф 00

0Ъ О

СЧ (Ч

СЧ .N

1ф Р5

О О с( а ° а о(о(о(О м (ч

О СЪ а о о (ч сч (ч

О а

00 (n ф( (n а

Оа м

»0 о (ч м (3 о о (ъ ((a

0 о о

an м о (»Ъ С(3

0 о о м

0 о м м ч3 о о

С Ъ

° 0 о

CO

СЪ

N а

CO

СЧ

Л 00

СЧ й

Ф а

4 4

° n

CO

Сч

Ф а

CO (Ч (О (33 а

Ф О(Ф

СЧ СЧ СЧ

0Ъ

N СЧ л ь л л

3 00

1 3» х

1 ! ф ! С4

4(Ъ а о» хо

43 $

П33» И а

Ю о м а а (О о о

lI (4 о а

Ю о а

Я аО о а а

O ю (о

O O са с (ч а л о в м а а о!

Х 0Ъ аа л

Ел ю о

° СЧ

+ л

1 о л а о

СЧ

3 х

ЯN

4! Л

Ю

0 л о о

1», Л

° а

o o

М СЧ

О л о

4Ч

1 о о

1 Л а

o o

СЧ Сч

1 о л

O о

СЧ

1 о л о

7 о а о

CV !

Р О

1 3 о о! 00

1 °

1 ф о (Ч

I

Ы В

И Я

6 5."1 (1 3 а

34 ф ф

j 5K ф

1 м

1!

1

1 л а»

) ° а

1 IO

1 -"

1 о л о (Ч

1 м

Ih л еч

Ф ее!, o Ф а л

Ю о о о

О и Ф

t4!!с а

Ф и м о

1451257 ю

\6

Ф о!! ! !

Ih л о ! ФЧ !

g л N м м

3 Й ! е еч

Ю g Ю о a

Е eV Ih

В Э

Э Ф Ф

Я . Я, А м м м

a o е л

Ю е )м

O 1 Й