Тампонажный раствор

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение прочности сцепления тампонажного камня с обсадными трубами. Раствор содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: портландцемент 66,64-66,66, 2,26,6-тетраметил-4-ацетиламинопиперидин-1-оксил 0,01-0,033, вода - остальное. Раствор готовят путем затворения портландцемента на водном растворе добавки. Использование раствора позволяет повысить межремонтный период "горячих" скважин. 1 табл.

COtO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧГСКИХ

РЕСПУБЛИК (s,)s Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4295308/23-03 (22) 10.08.87 (46) 23.11.90. Бюл. ¹ 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Л,И.Рябова, B.Â.Äåéêèí, M.В.Рогожина. Э.Г.Розанцев и Е.С.Безрукова (53) 622,245.042(088.8) (56) Булатов А.И. и др. Химические реагенты для регулирования свойств тампонажных растворов, сер. Бурение, M., 1984, вып. 3 (65), с. 8 — 9.

Авторское свидетельство СССР ¹1530754, кл. Е 21 В 33/138, 1987.

Изобретение относится к области крепления. нефтя н ых, газовых и гидроте рмал ьных скважин с высокими температурами.

Целью изобретения является повышение прочности сцепления тампонажного камня с обсадными трубами.

Тампонажный раствор содержит портландцемент, воду и добавку — 2,2,6,6-тетраметил-4ацетиламинопиперидин-1-оксил при следующем соотношении компонентов, мас.7;:

Портландцемент 66,64 — 66,66

2,2,6,6-Тетраметил-4ацетиламинопиперидин-1-оксил О,О1-О,ОЗЗ

Вода Остальное

Свободный радикал 2,2,6,6-тетраметил4-ацетиламинопиперидин-1-оксил, имеющий две функциональные группы (в положении 1 и 4) с различными функционал ными свойствами, взаимодействует с высокоактивньи и силикатами портландцемента при Т=75ОС, а именно с ЗСаО х Si02 и

/3-2Са3102 и их промежуточным продуктом—

„„ Ы„„1608329 А1 (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — повышение прочности сцепления тампонажного камня с обсадными трубами.

Раствор содержит следующие компоненты при их соотношении, мас. : портландцемент

6 6,64-66,66; 2,2,6,6-тетраметил-4-ацетиламинопиперидин-1-оксил 0,01 — 0,033; вода — остальное. Раствор готовят путем затворения портландцемента на водном растворе добавки. Использование раствора позволяет повысить межремонтный период "горячих" скважин. 1 табл. алюмоферритом кальция, изменяя их изоморфизм и увеличивая молекулу продуктов гидратации этих минералов, что сказывается на повышении адгезионных свойств тампона>кного раствора. В положении 1 находится локализованный парамагнитный центр, который обладает химическим сродством к металлам и способствует адгезионному взаимодействию данного радикала с металлической поверхностью обсадной трубы. В положении 4 гетероцикла расположена функциональная группа, которая обладает способностью взаимодействия с полярными средами (с водными, оксидами металлов и неметаллов, с гидроксисоединениями и т.д). Вследствие такой двойственной реакционной способности добавка является связующим мостиком, соединяющим пове" хность металла с цементной композицией. Отсюда следует эффект повышения механико-физической связи между тампонажным раствором и металлом.

1608329

Сроки схватывания, ч-мин, при

75 С

Сцепление тампонажного камня с металлом, МПа, чеез

Растекаемость, см

2,2,6,6Тетраметил-4ацетиламинопиперидин-1оксил

Портланд- Хлорид цемент кальция

Вода

2 сут твердения

14 сут твердения начало конец,66 ,34 ,54 ,64 ,65 ,66 ,63 ,68

33,34

32,66

32.26

33,327

33,34

33,33

33,335

33,315

20,5

24,0

25,0

22

23,5

21,5

1-50

1-15

1-05

2-35

2-45

21-15

2-10

1-45

1-30

2-45

2-55

3-20

1,1

1,5

1,8

1,85

1,65

1,6

1,9

2,1

2,2

2,8

2,4

2,3

2,00

3,2

0,033

0,016

0,01

0,035

0,005

Тампонажный раствор готовят путем растворения портландцемента на водном растворе добавки. Составы тампонажного раствора и свойства раствора и камня приведены в таблице, 5

Пример 1, Для приготовления тампонажного раствора 66,64 мас. (666,4 г) вяжущего затворяют водой 33 32 7 мас.% (333,27 мл), в которой предварительно растворяют 0,033 мас, (0,33 г) 2,2,6,6 -тетра- 10 метил-4-ацетиламинопиперидин-1-оксила.

Прочность сцепления тампонажного камня с металлом после твердения при температуре 75 составляет 185 МПа через 2 сут твердения и 2„8 МПа через 14 суттвердения. 15

Растекаемость 22 см, сроки схватывания: начало 2 ч 35 мин, конец 2 ч 45 мин.

Пример 2. Для приготовления тампонажного раствора 66,65 мас.% (666,5 г) вяжущего затворяют водой 33,34 мас, (333,4 20 мл), в которой предварительно растворяют

0,016 мас, (0,16 r) 2,2,6,6-тетраметил-4ацетиламинопиперидин-1-оксила. Прочность сцепления тампонажного камня с металлом после твердения при температуре 25

75 С составляет 1,65 МПа через 2 сут твердения и 2,4 МПа через 14 сут твердения.

Растекаемость 23,5 см, сроки схватывания: начало 2 ч 45 мин, конец 2ч 55 мин. Как видно из таблицы, раствор обладает высо- 30 кими значениями сцепления тампонажного

Состав тампонажного раствора, мас. камня с металлической поверхностью обсадной колонны в течение 14 сут по сравнению с прототипом. При большем или меньшем содержании 2,2,6,6-тетраметил-4ацетиламинопиперидин-1-оксила по сравнению с содержанием, приведенным в формуле изобретения, тампонажный раствор становится не технологичным, так как уменьшается растекаемость. Тампанажный камень обладает повышенными крепящими свойствами, исключает водоперетоки на изолируемам участке колонны, Использование тампонажного раствора позволяет повысить качество крепления скважин путем увеличения межремонтного периода эксплуатации скважин.

Формула изобретения

Тампонажный раствор, включащий портландцемент, добавку и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления тампонажного камня с обсадными трубами, он в качестве добавки содержит 2,2,6,6-тетраметил-4-ацетиламинопиперидин-1-оксил при следующем соотношении компонентов, мас. :

Портландцемент 66,64-66,66

2,2,6,6-Тетраметил-4-ацетиламинопиперидин-1-а ксил 0,01-0,033

Вода Остальное

Подвижность недостаточна

То же

Не cuoree .ствует ГОСТУ 1581 — 78