Цементный раствор для глубоких скважин

 

Изобретение относится к цементным растворам и предназначено для крепления скважин. Цель - повышение качества раствора за счет снижения водоотдачи. Раствор содержит цемент, воду затворения и добавку. В качестве последней используют сополимер акриламида или акриловой кислоты с винилсульфонатом или акриламидо-1,1-диметилэтиленсульфонатом щелочного металла или аммония и с N- винил-N-метилацематидом или N- винилпиролидоном в количестве от 0,1 до 3,0 % от массы цемента. Водоцементное отношение от 0,34 до 0,83. Сополимер содержит - винилсульфонат щелочного металла или аммония или акриламидо-1,1-диметилэтиленсульфонат щелочного металла или аммония в количестве от 10 до 85 мас.%, N - винил- N -метилацетамид или N - винилпиролидон от 10,0 до 27,5 мас.% и акриламид или акриловую кислоту от 5 до 75 мас.%. Молекулярная масса сополимера от 2,5.10<SP POS="POST">5</SP> до 6.10<SP POS="POST">6</SP> усл.ед. При приготовлении раствора жидкость затворения наливают в смесительный стакан, затем вводят цемент и тщательно перемешивают, после чего добавляют сополимер. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

il..é8 ",l-, ;,.:: —:,;

Б БЛ 4,;:-, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3696438/23-03 (22) 23.01.84 (31) Р 3302168,6 (32) 24.01.83 (33) DE (46) 15.04.89. Бюл. Р 14 (71) Хехст АГ (DE) (72) Мартин Хилле, Вольфганг Фриде, Хайнц Витткус, Фридрих Энгельхардт и Ульрих Ригель (ЮЕ) (53) 622.245.42 (088.8) (56) Патент США N - 3465825, кл. Е 21 В 33/138, опублик. 1969. (54) ЦЕМЕНТНь!Й. РАСТВОР ДЛЯ ГЛУБОКИХ

СКВАЖИН (57) Изобретение относится к цементным растворам и предназначено для крепления скважин. Цель — повышение качества раствора эа счет снижения водоотдачи. Раствор содержит цемент, воду затворения и добавку. В качестве последней используют сополимер

Изобретение относится к цементным растворам, содержащим добавки полимеров для уменьшения водоотдачи в процессе крепления скважины, которые могут найти применение для цементирования глубоких скважин.

Цель изобретения — повьппение качества цементного раствора за счет снижения его водоотдачи.

Сущность изобретения заключается в том, что цементный раствор для глубоких скважин, включающий цемент, воду затворения и добавку содержит в качестве последней сополимер акрил„,SU „„1473720 (51)4 Е 21 В 33/138 акрипамида или акриловой кислоты с винилсульфонатом или акриламидо- l, l диметилэтиленсульфонатом щелочного металла или аммония и с N-винил-Nметилацематидом или N-винилпиролидоном в количестве от О,1 до З,ОХ от массы цемента. Водоцементное отношение от 0,34 до 0,83. Сополимер содержит винилсульфонат щелочного металла или аммония или акриламидо-l,l-диметилэтиленсульфонат щелочного металла или аммония в количестве от 10 до 85 мас.X, N-винил-N"метилацетамид или N.-винилпиролидон от 10,0 до

27,5 мас.Е и акриламид или акриловую кислоту от 5 до 75 мас.X. Молекулярная масса сополимера от 2,5 10- до

6 ° 10 усл.ед. При приготовлении ра6 б створа жидкость затворения наливают в смесительный стакан, затем вводят цемент и тщательно перемешивают, после чего добавляют сополимер, 2 табл.

2 амида или акриловой кислоты с винилсульфонатом или .акриламидо-l,l-диметилэтиленсульфонатом щелочного металла или аммония и с N-винил-N-метилацетамидом или И-винилпиролидоном в количестве 0,1-3,0 мас.X от массы цемента при водоцементном отношении

0,34-0,83, причем сополимер содержит

l0-85 мас.Х винилсульфоната щелочно-. .го металла или аммония или акриламйдоl,l-диметилэтиленсульфоната щелочного металла или аммония; 10-27,5 мас.X N-винил-N-метилацетамида или N-винилпиролидона; 5-75 мас.X акриламида или ак- риловой кислоты, а молекулярная мас20

Таблица !

Содержание единиц мономеров, мас.%

Составы сополимера

-винил-метилцетамид

Акриламид

Акриламид частично омыленный

Акрило в ая кислота нии лота

22,5

27,5

15,0

50

2

4 65

5 50

6 75

7 75

8 85

15

14-37 са сополимера составляет от 2,5 -10+ до 6 ° 10 усл. ед.

Цементный раствор приготавливают следующим образом: жидкость затворе-, 5 ния наливают в смесительный стакан и вращают его со скоростью 4000 об/мнн.

Затем не позднее чем через 15 с добавляют цемент. После этого перемеши" 10 вают полученный раствор в течение

35 с при 12000 об/мин и затем добавляют сополимер в необходимом количестве. Для приготовления цементных растворов используют смеситель с постоянной скоростью фирмы "Шандлер".

Составы сополимеров приведены в табл. l ..

Составы и свойства цементных раст-20 воров, содержащих сополимеры в соответствии с формулой изобретения приведены в табл. 2. Добавка сополимеров в количестве 0,1-3% способствует снижению водоотдачи цементных раст- 25 воров.

Акриламидо- Акриламиметиленпро- домети" пенилсуль- ленпрофонат пансульфоновая кис

Формула изобретения

Цементный раствор для глубоких скважин, включающий цемент, воду затворения и добавку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения его качества за счет снижения водоотдачи, он в качестве добавки содержит сополимер акриламида или акриловой кислоты с винилсульфонатом или акриламидо-l,l -диметилэтиленсульфокатом щелочного металла или аммония и с N-винил-И-метилацетамидом ипи

И-винилпиролидоном в количестве

0,1...3,0% от массы цемента при водоцементном отношении 0,34...0,83, причем сополимер содержит винилсул. фонат щелочного металла или аммония или акриламидо-l,l-диметилэтиленсульфонат щелочного металла или аммония в количестве 10 85 мас.%, Я-винил-Нметилацетамид или Ы-виниппиролидон

10,0...27,5 мас.%, и акриламид или акриловую кислоту 5 ..75 мас.%, а молекулярная масса сополимера составляет 2,5 10 ... 6 10 усл. ед.

1473720

Таблица 2

ВязСостав цементного раствора, r

Давление, МПа

ТемпеВремя твердення, ч

Водоотдача, смЗ (по

API) кость (по

Франну, МПа с рат yd ра, С

Жидкость

Цемент

Сополимер (У состава из табл,1) Добавка затворення

8,4

29.5 (OЭ5Х) В 1

250 на сьпце нный р-р NaCI

194

ЗХ NaGl

450 насыщенный р р

450 насьпценный рт)

500 вода

500 вода

34 вода

42 вода с I ч

CaCl q

268 вода

268 вода

268 вода

268 вода

268 вода

500 класс G

3,3 (0,75Х)

Ф 2

i 2 (2X)

В 3

11 3 500

440 класс G

600 класс D

4 25 200

4 22

)60

4 12 5 800

4,140

12 80 бентонит : 160

600 класс 0

9,4 300

1 . (».) Н 3

12 (2Х) В 3

О, I (О, IX) I! 3

0,7 (0,7X) Р 3

600 класс 9

600 класо D

100 класс С

100 класс G

4,1

12 ВО бентонит

0,7 диспергатор

12,5

7,5

0,69 - 15,5 94

600 кл& сс G

600 класс G

600 класс G

600 класс G

600 класс С

О 35Х (Р 4)

0,35Х (II 5)

0.9 35Х (11 6)

0,35Х (В 7)

0 35Х мет иле ниафтапинсульфонат

0,69 — 22, 1 39

0,69 - 19,5 58

0,69 - 13,5 68

0,69 - > 500 34

22

> 500 74

0,69

268 вода

34 вода

600 класс G

100 класс С

53

3 5

3 7

4ü0

2 ° 7

2,8

2,8

0,7 20 диснергатор 90

150,031Х (9 8) ЗХ (И 8) 80

I 0O класс G

l 00 класс С

20Х (У 8) 70

Со с та вит ель Л. Бе стуже в а

Редактор О.Спесивых Техред Л.Олийнык Корректор С.(Пекмар

Заказ 1732/59 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101