Тампонажный раствор

 

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - увеличение прочности цементного камня при одновременном повышении седиментационной устойчивости тампонажного раствора. Раствор содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч: портландцемент 100

нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,02-0,08

оксиэтилцеллюлоза 0,02-0,04

отходы производства полиэтиленполиамина 16,0-18,0

вода 50,0-55,0. Его приготовляют затворением портландцемента на водном растворе добавок. Раствор может быть использован при цементировании соленосных отложений. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Е 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К Д ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (? 1) 4271724/23-03 (22) 30,06.87 (46) 15,05,89. Бюл. № 18 (71) Долинское тампонажное управление Производственного объединения

"Укрнефть" (72) М,М,Дячишин, Н.С,Андрухив, О.В.Суковата и Л,Б.Склярская (53) 622.245.42(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 937707, кл. Е 21 B 33/138, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 907221, кл. E 21 В ЗЗ/138, 1980, Изобретение относится к составам тампонажных растворов и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при креплении нефтяных и газовых скважин в зоне залегания соленосных отложений.

Цель изобретения — увеличение прочности цементного камня при одновременном повышении седиментационной устойчивости раствора, Тампонажный раствор содержит портландцемент, нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТ )),оксиэтилцеллюлозу (ОЭЦ) и солесодержащую добавку (минерализатор), в качестве которого используют отход производства полиэтиленполиамина (ОПЭПА) со стадии упаривания аминов при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:. (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин ° Цель изобретения — увеличение прочности цементного камня при одновременном повышении седиментационной устойчивости тампонажного раствора, Раствор содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: портландцемент

100; нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,02-0,08; оксиэтилцеллюлоза

0 02-0,04; отходы производства полиэтиленполиамина 16,0-18,0; вода

50,0-55,0. его приготовляют затворением портландцемента на водном растФ воре добавок, Раствор может быть использован при цементировании соленосных отложений, 1 табл, Портландцемент 100,0

НТ@ О, 02-0, 08

ОЭЦ 0,02 — 0,04

ОПЭПА 16,0-18,0

Вода 50,0-55,0

ОПЭПА образуется на стадии упаривания аминов в процессе производства

ПЭПА при нейтрализации их солянокислых растворов едким натром, ОПЭПА представляет собой порошкообразное вещество сероватого цвета, без запаха, хорошо растворимое в воде при обычной температуре. В состав ОПЭПА входит, мас.7.: хлорид натрия 80,090,0; едкий натр 0,5-1,0; ПЭПА 1,55,0; вода до 100,0, Технология и риготовления тампонажного раствора состоит в следующем.

В воде предварительно растворяют рас14796) 9

16,0-18,0

50,0-55,0

Параметры раствора

Состав раствора, мас,ч, ЭПА Вода

Сроки схватывании,ч-иии

Водоотдененне

Na0

Растеzseчнос тв на Ряб ° ев

7т.,НПа ттв и мость > см начано конец

0,04 18,0 55,0

0,03 17,0 52,0

O>O2 16 О 50,0

О,О1 19,О 56,0

0 05

О,OI 15,О.49,О

0,04 - 55,0

0,03 - 52,0

l,86

1,87

1,Â8

1,86

° l

1,Â7

I,86

I,87 г4,о 3-1о г1,о з»зо

23,0 5-10

25,0 4-30

2l,0 7-05

22,0 3-25

23,0 2-10

20,0 2-55

7,1

7,2

7,7

6,7

6,9

6,0

4,0

4 3

1ОО O,О2

2 -"- 0 05

3 -"- 0,08

О,О1

5 -"- 0,09 б -"- 0,02

1 °

8 -"- О,OS

6-10

7-.30

9-40

2-1д

1З-OS

6-ЗО

»о

4-30

3-45

5-00

7-45

1-50

8-50.

3-55 г-зо з-zo

О

1,О г,о

6 0

3,0

18,0

17,О

2,0

3,О четные количества ОЭЦ, НТФ, ОПЭПА при перемешивании в течение 3 — 5 мин.

Затем в этот раствор вводят расчетное количество портландцемента и

5 вновь перемешивают до получения однородной суспензии (тампонажного раствора).

Пример l. В 55,0 мас.ч. воды растворяют, мас.ч,: 18,0 ОПЭПА;

g,02 НТФ; 0,04 ОЭЦ, перемешивая раствор в течение 3-5 мин.

В полученный раствор вводят

100 мас,ч, портландцемента (ПЦТ-100) и суспензию перемешивают 3 мин до по- 15 лучения однородного тампонажного раствора, Свойства тампонажного раствора и цементного камня представлены в таблице.

Пример 2, В 52,0 мас„ч, воды растворяют, мас.ч.: 17 0 ОПЭПА;

0,03 ОЭЦ; 0 05 НТФ, перемешивая раствор в течение 3-5 мин. Затем в полученный раствор вводят 100 мас,ч. портландцемента ПЦТ-100 и перемешивают в течение 3 мин до получения однородной смеси (см, пример 2 в таблице).

Пример 3, В 50 0 мас.ч, воды при перемешивании в течение 3-5 мин вводят,мас.ч.: 16,0 ОПЭПА; 0,02 ОЭЦ и 0,08 НТФ. Затем в полученную жидкость затворения вводят 100 мас.ч. портландцемента ПЦТ-100 и смесь перемешивается в течение 3 мин до получе35 ния однородного тампонажного раствора (см. пример 3 в таблице), Как видно из данных таблицы, содержание компонентов в составе выше или ниже оптимальных приводит к сни- 40 жению прочности цементного камня и к более высоким величинам водоотделения, что свидетельствует о низкой седиментационной устойчивости тампонажного раствора.

Для сравнения проведены исследования тампонажных растворов, содержащих оптимальные значения ОЭЦ, НТФ, воды, но вместо ОПЭПА — хлористый натрий (см, примеры 7-9 в таблице), Как видно из данных таблицы, эти растворы седиментационно неустойчивы и характеризуются более низкими значениями прочности цементного камня.

Испытания показали, что в присутствии минерализатора ОПЭПА, рН водного раствора которого достигает !О, .проявляется наиболее эффективное действие ОЭЦ на седиментационную устойчивость и прочность цементного камня, Поверхностно-активные свойства растворов ОПЭПА также способствуют тому, что на поверхности частиц портландцемента адсорбируются молекулы ПЭПА, замедляя гидратацию частиц, что усиливает эффект замедления сроков схватывания с помощью НТФ.

Формула изобретения

Тампонажный раствор, содержащий портландцемент, нитрилотриметилфосфоновую кислоту, воду, и солесодержащую добавку, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности цементного камня при одновременном повышении седиментационной устойчивости раствора, он дополнительно содержит оксиэтилцеллюлозу, а в качестве солесодержащей добавки— отходы производства полиэтиленполиамина со стадии упаривания аминов при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Портландцемент 100

Нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,02-0,08

Оксиэтилцеллюлоза 0,02-0,04

Отходы производства полиэтиленполиамина

Вода

1479619

Продолжение таблицы

ы раствора

poIcx сяваты» нин,ч-мни

-1 00

ano f кон

4,0

6,0

4 6

4,7

Испытания проводились при 90 С н давлении 60 ИПв.

Составитель Л,Бестужева

Редактор Ю,Середа Техред М.Ходанич . Корректор В. Гирняк

Заказ 2514/31 Тираж 515 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

9 -"- 0,08 0,02 - 30,0 16,0 1,88 22,0 4-30 S-40 8-10

10 0 088 -н "-10 0 1,86 25 0 4 10 3 30 8-00

Водоотдеяенне, 2

Прочность нв нагиб, через ! сут.,ИПа