Тампонажный раствор для низкотемпературных скважин
Изобретение относится к тампонажным растворам и может быть использовано при цементировании нефтяных и газовых скважин в интервале температур от минус 10 до 20°С. Цель - сокращение периода между началом и концом схватывания тампонажного раствора, повышение прочности цементного камня в интервале температур от минус 10 до 20°С. Тампонажный раствор в качестве вяжущего содержит тонкоизмельченный безгипсовый портландцементный клинкер, в качестве комплексной добавки нитрилотриметилфосфоновую кислоту или 1-оксиэтилидендифосфоновую кислоту и поташ или кальцинированную соду в соотношении (1:114,35) - (1:21,95), а также воду и дополнительно вспученный вермикулит при следующем соотношении компонентов, мас.%: тонкоизмельченный безгипсовый портландцементный клинкер 64,06 - 70,40 вспученный вермикулит 1,406 - 3,203 комплексная добавка нитрилотриметилфосфоновой кислоты или 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты и поташа или кальцинированной соды 1,434 - 3,267 вода остальное. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ 15554
А1 (51) 5 E 21 В 33/138
3Ж163Р"
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (3 l Ë : (Й I L. . " 0@11
E-16Ы.!0; "-.гЛ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР н дато скомм свидеткпьстам
1 (21) 4314537/23-03 (22) 12. 10. 87 .(46) 07.04.90. Бюл. и 13 (71) Производственное объединение
"Арктикмориефтегазразведка" (72) В.И.Урманчеев, О.Л.Островский, В.П.Овчинников, А.А.Клюсов и М.А.Са-, ницкий (53) 622.245.42 (088.8) (56) Шлыкова Л.г. и др. Физико-химиЭ ческие основы применения тампонажных растворов на беэгипсовом портландцементе. — В сб.: Тезисы докладов 6-й
Республиканской конференции по физико-химич. технологии получения и применения промывочных жидкостей, дисперсных систем и тампонажных растворов. — Ивано-Франковск, 1985, ч. 2, с. 92-93.
Авторское свидетельство СССР
Н 1462871, кл. Е 21 В 33/138, 1986.
1 (54) ТАМНОНАЖНЫИ РАСТВОР ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к тампонаж.ным растворам и может быть использоИзобретение относится к тампонажным растворам и может быть использовано при цементировании нефтяных и газовых скважин в интервале температур от -10 до 20 С.
Цель изобретения - сокращение пери-, ода между началом и концом схватывания тампонажного раствора, повьшание прочности цементного камня в интервале температур от минус 10 до 20 С.
2 вано при цементировании нефтяных и газовых скважин в интервале температур от -10 до 20 С. Цель — сокращение периода между началом и концом схватывания тампонажного раствора, повышение прочности цементного камня в интервале температур от -10 до 20 С. Тампонажный раствор в качестве вяжущего содержит тонкоизмельченный безгипсовый портландцементный клинкер, в качестве комплексной добавки нитрилотриметилфосфоновую кислоту или 1-оксиэтилидендифосфоновую кислоту и поташ или кальцинированную соду в соотношении (1:114,35) — (1:
:21,95), а также воду и дополнительно вспученный вермикулит при следующем соотношении компонентов, мас.Х: тонкоизмельченный безгипсовый портландцементный клинкер 64,06-70,40; вспученный вермикулит 1,406-3,203; комплексная добавка нитрилотриметилфосфоновой кислоты или 1-оксиэтилиденфосфоновой кислоты и поташа или кальцинированной соды 1,434 — 3,267; вода — остальное. 2 табл.
Тампонажный раствор для низкотемпературных скважин в качестве вяжущего содержит тонкоизмельченный безгипсовый портландцементный клинкер, в качестве комплексной добавки— ,смесь нитрилометилфосфоновой кислоты или 1-оксиэтилидендифосфоновой кисло" ты и карбонат калия (поташ) или натрия (кальцинированная сода) в соотношении (1: 114,35) - (1:21,95), а
1555465
1,406-3,203 также воду и дополнительно вспученный вермикулит при следующем соотношении компонентов, мас.7.:
Тонкоизмельченный без5 гипсовый портландцементный клинкер 64,06-?0,40
Вспученный вермику" лит
Комплексная добав10 ка - смесь нитрилотриметилфосфоновой кислоты или 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты и поташа или
15 кальцинированной соды 1,434-3,267
Вода Остальное
В качестве вяжущего используют тонкоизмельченный безгипсовый портландцементный клинкер, имеющий удельную поверхность 240 м /кг и следующий минералогический состав, 7: СзБ 58;
C
Приготовление тампонажного раствора проводят следующим образом: тонкоизмельченный безгипсовый портландцементный клинкер затворяют водной пульпой вспученного вермикулита с комплексной добавкой пластификатора и электролита. После приготовления определяют сроки схватывания, а формы с тампанажным раствором выдерживают при температурах -3, -10 и +20 С.
Время загустевания тампонажных растворов определяли при температурах .
-3 и 20 С. Составы и свойства исо 40 следованных тампонажных растворов приведены в табл. 1 и 2.
Пример (состав 8, табл. 1).
Берут 3314 г тонкоизмельченного
45 портландцементного клинкера, 117,3 г вспученного вермикулита и перемешивают. Затем 1,4 r НТФ и 161,5 r поташа растворяют в 1405 мл воды. После этого смесь тонкоизмельченного портландцементного клинкера и вспученного вермикулита затворяют раствором комплексной добавки и перемешивают.
Как видно из таблиц, разработанный таипонажный раствор в сравнении с известными обладает оптимальными значениями сроков схватывания, а цементный камень — повышенными значениями прочности.
Формула изобретения
Тампонажный раствор для низкотемпературных скважин, включающий вяжущее, воду и комплексную добавку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения периода между началом и концом схватывания тампонажного раствора, повышения прочности цементного ,камня в интервале температур от
-t0 до +?0 C, он дополнительно содержит вспученный вермикулит, в качестве вяжущего он содержит тонкоизмельченный безгипсовый портландцементный клинкер а в качестве комплексной добавки — смесь нитрилотриметилфосфоновой кислоты или 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты .с карбонатом натрия или калия при следующем соотношении ингредиентов, мас. :
Тонкоизмельченный безгипсовый портландцементный клинкер 64,06-70,40., Вспученный вермикулит 1,406-3,203
Смесь нитрилотриметилфосфоновой кислоты или 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты " с карбонатом натрия или калия 1,434-3,28?
Вода Остальное при этом в комплексной добавке на 1 мас.ч. нитрилотриметилфосфоновой кислоты или 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты содержится 21,95 - 114,85 мас.ч. : карбоната натрия или калия. г
1555465
cO «! соса«а «аr со
Д \Ъ
X о и о-с» с 4 СО с 4
<дr cOcOса«oл
ini )г\ й) й\ in in
))4> Co «A О) О О> а а а й) са
i о
Г
Q> А
Э
)с v э о
I о х
Г) х<о
I о о юоммм
С 4 С 4 С Ч «4 СЧ о
E х
Э й> й)сол л а а л О й) л й) . «4 Ю
Р\ м cn «») й) со л
° а о й) с 4
Р \ М о х
I" о о
Г.7
1 х
Q> х о х о
)с
-- м л о м а) о г
- мгчт I
СЧ Г оcoeмr осо л й) м ао л й) т сч»r м сч»! с 4 г OcO аr й)
«4 Т СЧ а г> са»г м
«Г) Р) О>
СЧ Т М с ) — СЧ
М Г ма) о м сч с4 Р1 с)r с)г
Р ) О > )O Р ) СГ )О
- МСЧ М С 4 а а а а
I счсо сч м
С \ С4 С \ М о аг»м о
cn o - o o
СЧ»r Р > СЧ » а а а
I мгчм 1 1 о а л сп Ю.е сч - м а а
1 г) «4 м оо
« ч»r I а м ага г м со in м со й) С 4 М ГЧ
° л л л ° а сгм сч м
1 I о о м о
С 4 б а а
1 г 1 оалм а м o - o o
«4 1 «) « 4 а а с) — сч n I
Г. «) Ю
М С 4 а
)О
Ю а
1 I I I I I
I 1 1 1
I I I со са,О
«О СЧ CV оооо а а со со
ГЧ «4 оооо а а а а оооо
° Ф Ф О Ч:> оо а а оо
I I I I 1 i I I I
1 I (I I 1 1 оооо! 3»а
l
1 Э
I H х
I со о»г»r со са )О
"4 4 "О О С 4 «4 )С>
ЮЮЮОООООО а а а
OOOOOOOGG 1 Г -4 оо-о оооо а а а а оюoo
> ооо а о о! 1 1 I i I 1 алло
r - сч а
)О СС> О) О) сч сч сч сч о со r o o co r» o o л — -»г сч — г а сч а а а а О CO О) O CO "О CO С)) О) Ж
«4 С4 С 4 ГЧ С 4 СЧ СЧ С4 С 4 «4 осог С>О
С 4
)г) >а»> )о са м
CO )Г\ СЧ CO «O а л а л л л с 4 сч сч са Г» Г
«»\ cn м сч сч сч.о co o) o) co гч сч сч сч с ) о
CO
1 х
1
О I э х
r г «олмг г ог г)лг
«O - O -т -т O - О - -»Г
М «) - М СЧ М С) -- М СЧ М Р1 л л а л а сч сч сч с-> сч сч сч м сч «ч алмл ю- o
МСЧР> а а
-сч «>гч I
I са > Р) с> -т о
-Ф М СЧ а а
-счм
»> с \ а
СЧ у с«)
Г4 >Я сс> х
1 I l I 1 I
1 1 1 I 1 1 1 1 I I I I I 1 1 1 I 1 I I 1 I 1 1 1 1 1
>м х
)с
1 1 1 1 1 1 i I 1 ! I I 1 I ! i I 1 I I
1 1» х а э о
>«)!
» >Д
Э с> х х
I х о
Х о
f-4
QI + +QJ х х
1 1 1 I 1 1 1
1 б. ! Г а
I )О
I )O олс) олс) — -- в о сч о л Ю -Ф Г а а а а й)й) осло) а )а )О г >а )с>
1 Х
Ц Э
Cd Э
:Г!
Е о
Ф
«Cj
Е
v о и!
1
1
I
v 1
-! ! & ! v
1Э! а! ! I
1>Е I
)у!
I д 1
I O
1 и
l «4
Ы
1—
Н
1 о
1 Х
I 9 х:
1 O
>Я х
1 I
Э
Q)
«>) м м м а м
Р) !
1
1
Р4oсч»rсчo»rсчсаoсчсчoОО)»-гч I сч «ч сч сч сч сч сч сч сч гч гч сч сч сч сч — сч сч сч I
I й) й\ й) )«
С ) С 4 Т й> Р) «Ч») СГ) М М СЧ»> )Г) Г ) СЧ»Г О 1
° СЧ О О O i СЧ О О O) С 4 Ю 0 O) "СЧ О О О) а а »4. а ф а а — O — O — — O — O — O — О C4 — Π— O— й>й)й>сч — й)й)й)сч й) ой)сч й>ай)сч
Q>
4> CO сч
Э О
Cd e Ю
«)4
Ц cj
Э ао
Р» а са
С4 со о со о со со о со о со co o со о co co o co а со
«Ч- ОOO СЧ ОООО Р4- OОСГ СЧ тOОO а а а а а а а а .ОDГ»r)0)ООГ»rЧ:> ООГ» )а аo>» )О ч:>л)оо а ол о а о ог о о о ог о а а
I 1 I 11 I I 1 I 1 I 11 I 1 I I 1 I 1
«ч м»r )г) ч:> r» co cr> o «4 с)»r in,о r» co О) О «4 м Ф >г) 0 Г
С4 ГЧ «Ч СЧ СЧ ГЧ «4 Г) !
1555465
СЧ !
cd!
Х I
10 I
cd 14 О
I Э Х
Е.4 I CE Х
I Э О
Iа а
11:! Х
Э О I
Х Э N I аа СЧ t u
00 л л л
OOOOOOO
И Л И л л л
-ООO
1О б СЧ л л л
OOOO
4 .<Ц Ccl I С
Х0)ЦЭ!
E" Х а I
0 0 OOOO
М0сЧМИ
1 1 1 1
И О Л С \
Х
Сб
1 С0
t а
lQO
g»
l cd 1
I сп м
О
I Ж " Х
I Х cd Х
I О С0 Х I Р
ИООИО
М И 0 СЧ
I I 1 1 1
М М С 4
1а EC 1 1 cd ри х
1 Е 1
I 1 I ъ и Э и
1C О Х Э g I !
Э Х C4G СЧ ((0 Х Х л
1 Э О С» cd и
1ааХ mme
1 » Х В Х а
М 0 00 л л л л
ОООOОИ СЧ л л
Ж
Х
cd
И
С 4 И
О
О 0
ОИOО
»- » — М
1 1 1
-ОО
v м
ООИИ
И 1 0 И
1 t 1
СЧМ -О
О О
И б
1 1
О О
И О
М
1 I
ИИGОООИОИОО
С"1» И С"1 И И И М С"1 С4
1 1 I 1 I 1 1 I 1 л- СЧ С 4 С 4 с 1 - »- С4 сЧ
О О ч И
ИОИИОИО
СЧ»- М
1 1 I I I I I
М»» СЧС4М!
»
I ъ1
Э 0 !
I и
I Ц О
I Э Х
1Ц Х ! аа
1И
1—
-Л 2 ММОЛ л л л л л л л
ММММ» 4 М л
I Х
I lcd Q I
1сс4 С0 E Ь
ОИИИИ
-0 -0 СЧ ! 1 1 I
ООООО
О О
1 I
ООО
СЧ М м
I t
° »
0, и о
И О И О CD
И И И -Ф М
I 1 I 1
-04ООО
О И
СЧ М
1 (ИИО
» И»
1 I I л -1 1
ООИОИ
- -Ф М М сЧ
I 1 I 1
-ОDО
ООИ
М 3 »1 1 1
Ф
cd
1»
О
»СЧМ 0 И ОЛ COО Ол С 4М» И »» ЛС:ОО О СЧМ ФИНЛ
» » ч» СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ
1
I л
I l Ж
lаcdЭ! ! cc4 6) E Р
I
I
Х
Х с0
Я
Al
Х & Х
Х <б w
О Д йи 1С
1-5 л
cd Х
Ф
Ж E, 4 б 1
О 0l а 14
1 И
1 1
1 1 О
l
I
И
О О
I 1 I
IM О
1 ! !
А -
I
@
11
1 с0
О С»
И и а
М »
l !
1
I
l
00 . ОИ в л л л л
ОООО ОООО
ООИОООИОООООООООИООО 1 ииwмисчс 4иим»4 4 Осч иис 4 и
1 I I 1 I I 1 1 1 I 1 I I 1 I 1 1 1 1
С 4 б ОЛЮМ»Ф ОЛС4» ИЛС СЧМ ТИСО
О О 0 О О И И О О О И О О 0 О И О И И 0
СЧ М - - М - О И СЧ 0 0 - О И СЧ О С4 И
1 1 I I I 1 I I I I 1 1 1 1 1 I I 1 I
С 4 М a Lrl < СЧ М М e a С 4 С 4 N N a С 4 М М М И
И М С 1 О О Ch % И М И СЧ Л М СЧ И л л л л в л л л л л л л л л л л
ОСЧО - -OOO - -OсЧО . -O
e ccl И О О 0 О 0 И O Ul О И О О И Î O И O
М »-OСЧММС 4С 4-»4.0ММ 1 »» 0 ИИ
1 I 1 I 1 I 1 I I I I 1 1 I 1 1 1 I 1 1 счсчм счсчмо счО сч
О И О О О О О О О О О И 0 О О И О О О О
ОММИ -с 1» 1-» И»-сЧ NМN»-NИОСЧ I
1 I I 1 I 1 I I 1 I I I I 1 1 1 I I 1 1
СЧ СЧ М СЧ И СЧ СЧ М М 1И С 4» С 4 СЧ С 4» СЧ М И
Л И W Ф М И Ch И О M СО M Ф 00»- СЧ Л с"1 О М л л л л л л л л в л л л л л л л л л л л
2 Ф ММ»3 .Ф0 М 3 » МММ :» б М
И О И И О И О О О О О И О И И
О М И С 4 -:1 О С.4 О -» И С 1»- СЧ -Ф И
1 1 I I I 1 I 1 I 1 I 1 I 1
СЧ -СЧл- -СЧСЧМОО»- -(400
Ch И О О О И О О О О О И О О О
ИИМ-» ИОСЧ 1»- -»-л-ИМ ! 1 I 1 I l 1 l 1 l 1 1 1
СЧСЧСЧ ФСЧNСЧМИ» »»с»М
О И О О И О О И О О О И О О О И О
МИ л-Имб ОСЧ ИИИ СЧИИСЧ
1 I I t t 1 1 I 1 1 I I I 1 1
° - СЧ л М»- СЧ СЧ С 4 М О О ° ° » СЧ 0
