Способ приготовления тампонажного цементного раствора

 

Использование: при проведении тампонажных работ в буровых скважинах. Сущность изобретения: определяют потребное количество цементного раствора нерегламентируемой плотности, подходящие марки цементов для раздельного затворения, количество цемента, количество воды зэтворения длякаждого цемента в соответствии с требованиями ГОСТ или ТУ и суммарное количество воды затворения. Усредняют водоцементное отношение. Раздельно затворяют различные цементы с сохранением суммарного количества воды затворения. Растворы смешивают в равном объемном соотношении,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I 9) (! I ) (5()5 Е 21 В 33/138

Г

В (О

СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ДОМСТВО СССР

СПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (2 ) (2 ) (4) (7 ) уч ти у (7 (5 ги

19 (54

НА гот бы на тно цем эак кдч ком тно мен

Нед нос терв там чаю цем твор ном

АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4852249/03

16.07.90

07.02.93. Бюл. М 5

Азербайджанский государственный нао-исследовательский и проектный инст нефтяной промышленности

Э.М,Сулейманов и Л.М.Матвеенко

1. С.В.Логвиненко. Техника и технолоцементирования скважин. M. Недра, 8.

2. Авторское свидетельство СССР

055853, кл. Е 21 В 33/138, 1982.

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАМПОНОГО ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к способам привления цементных растворов и может ь использовано при проведении тампоных работ в буровых скважинах, Известен способ приготовления цемено раствора путем эатворения на воде нта одной марки, Недостаток способа ючается в невозможности получения ственного цементного раствора в широинтервале плотности. звестен способ приготовления цемено раствора, включающий введение в ценый раствор утяжеляющей добавки, статком способа является ограничень получаемой плотности Раствора в инле от 1400 до 1860 кг/м . звестен также способ приготовления онажного цементного раствора, вклюий раздельное затворение различных нтов в суммарном количестве воды зания,соответствующее их водоцементсоотношению с последующим их (57) Использование: при проведении тампонажных работ в буровых скважинах, Сущность изобретения; определяют потребное количество цементного раствора нерегламентируемой плотности, подходящие марки цементов для раздельного затворения, количество цемента, количество воды затворения для каждого цемента в соответствии с требованиями ГОСТ или ТУ и суммарное количество воды затворения. Усредняют водоцементное отношение. Раздельно затворяют различные цементы с сохранением суммарного количества воды затворения, Растворы смешивают в равном объемном соотношении. с. смешением. Недостатком способа заключается в том, что получающийся цементный камень имеет недостаточную прочность и повышенную проницаемость при температуре до 140 С, а это отрицательно сказывается на качестве цементирования глубоких скважин.

Целью изобретения является улучшение тампонажных свойств за счет увеличения прочности и . уменьшения проницаемости цементного камня при температуре до 140 С.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе приготовления тампонажного цементного раствора, включающем раздельное эатворение различных цементов в суммарном количестве воды за- творения, соответствующее их водоцементному соотношению с последующим их смешением, раздельное затворение различных цементов осуществляют при усредненном водоцементном отношении, при этом

1793042 суммарное количество воды затворения сохраняют неизменным.

Такое выполнение способа позволяет сблизить плотности и вязкости раздельно затворенных цементных растворов при неизменном суммарном количестве воды затворения, соответствующем необходимым парциальным количествам воды для каждого из цементов.

B результате сближения, перед смешением, плотности и вязкости растворов их смесь получается однородной с получением агрегативно-устойчивого цементного раствора заданной промежуточной плотности, обеспечивающего образование плотного цементного камня однородной структуры, характеризующегося повышенной прочностью и пониженной проницаемостью.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходя из назначения и условий проведения скважинных тампонажных работ, определяют потребное количество цементного раствора нерегламентируемой плотности, подходящие марки цементов для раздельного затворенйя, количество цемента и количество воды затворения для каждого цемента в соответствии.с требованиями

ГОСТ или ТУ. Усредняют водоцементное отношение и в полученном из этого усреднения количестве воды затворяют каждый из цементов. Тщательно перемешивают полученные цементные растворы и закачивают цементную смесь в скважину.

В соответствии с данным способом приготовили и испытали образцы бинарной смеси цементных растворов с использованием цемента трех марок.

Условные обозначения и размерность величин: В/Ц вЂ” водоцементное отношение (вес. ep)> р — плотность цементного раствора, кг/м;:у- вязкость цементного раствора, мПа с; а- прочность цементного камня на изгиб после 48 ч твердения; МПа;

k — проницаемость цементного камня, м, ОЦà — облегченный цемент для горячих г скважин (по ГУ 39-086-85); ПЦТ- портландцемент тампон ажн ый (ГОСТ 1581-85);

УЦà — утяжеленный цемент для горячих скважин (по ТУ 39 — 01-224-86).

Вначале цементы затворили раздельно с В/Ц согласно ГОСТ и ТУ.

Характеристики полученных при этом цемс тных растворов;

ОЦГ: Б /Ц = 1,00; p = 1450; r = 7,1.

ПЦТ: В/Ц=0,50; р =1830; g =13,6.

УЦГ-1: В/Ц=0,35; р =2040; r/ =18,2.

Затем из раздельно приготовленных цементных растворов приготавливали смесь в

"0 соответствии со способом по прототипу, при этом растворы брали в равных объемах.

Характеристика полученных при этом цементных растворов и камня из него:

ОЦГ+ ПЦТ: 1о =; r/ =11,8;о

15 =28;k=0,14 10, ОЦГ+УЦГ-1: р =1765; у =13,2; 0-=2,6; k = 0,21. 10

ПЦТ+УЦГ-1: р =1940; r =16,1;сг =

=3,1; k = 0,09 10

Затем приготавливали цементные растворы в соответствии с предлагаемым способом. Для этого раздельно приготавливали два цементных раствора из двух марок цемента, причем воду затворения перераспределяли между растворами в соответствии с усредненным водоцементным отношением при сохранении неизменным суммарного количества воды затворения. После этого растворы смешивали в равном объемном со30 отйошении.

Характеристика полученных при этом цементных растворов и камня из него:

ОЦГ+ П Т: p= 1660; r/-10,9; 0=3,5;

k=0,08 10

ОЦГ+УЦГ-1; р=1764; r =12,5; о=

32; k=012 10

ПЦТ+УЦГ-1: р=1936; у =162; cr=

3,8; k=0,05 10

40 Из сопоставления величин прочности и проницаемости цементного камня, полученного из цементйых растворов, приготовленных по йрототипу и заявляемому способам, следует вывод о существенном

45 улучшении этих показателей по заявляемому способу.

Улучшение тампонажных свойств цементного раствора позволяет повысить надежность крепления скважин и разобщения пластов.

1793042

Составитель Л. Матвеенко

Техред М.Моргентал Корректор И. Шмакова

Ре эктор С, Кулакова

За а3 485

Подписное

Тираж

Формула изобретения

Способ приготовления тампонажного цементного раствора, включающий раздельное затворение различных цементов в суммарном количестве воды затворения, соот етствующее их водоцементному отношени, с последующим их смешением, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения тампонажных свойств за счет увеличения прочности и проницаемости цементного камня при температуре до 140 С. раздельное затворейие различных цементов осуществляют при усредненном водоцементом отношении, при этом суммарное количество воды затворения сохраняют неизменным.