Тампонажный состав для изоляции зон поглощений в скважинах

 

Использование:, бурение и крепление нефтяных и газовых скважин. Сущность: тампонажный состав содержит, мае. ч. вяжущее - 100; глиноземистый цемент 10-25; полиакриламид 0,30-0,75; конденсированная сульфит-спиртовая барда 0,01-0,40; вода 60-70. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТО РСКОМУ СВИДЕТЕЛ Ь CTBY (21) 4886927/03 (22) 04.12.90 (46) 23.03.93. Бюл, М 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (72) M.Î.Àøðàôüÿí, Н.Б.Савенок, В,Ф.Негоднов, В.Б.Усынин, А.М.Барек и B,Ñ.Ñòðóö (56) Крылов В.И, Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах. — М.: Недра, 1980, с. 163.

Авторское свидетельство СССР

Q 1553652, кл, Е 21 В 33/138, 1988.

Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 1021761, кл. Е 21 В 33/138, 1986.

Изобретение относится к производству тампонажных составов и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, геологии и горном деле для изоляции зон поглощений в скважинах, Цель изобретения — повышение изолирующей способности состава за счет увеличения проникающей способности геля в пласт при одновременном увеличении прочностных характеристик и периода прокачиваемости при температуре до 90 С.

Указанная цель достигается тем, что тэмпонажный состав для изоляции зон поглощений в скважинах, содержащий вяжущее, полиакриламид, сшивающую систему на основе алюмосодерйащего вещества, регулятор структурообразования и воду, в качестве сшивающей системы содержит глиноземистый цемент, а в качестве регулятора структурообразования — конденсиро(„5U „1803530 А1 (54) ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ 30Н ПОГЛОЩЕНИЙ В СКВАЖИНАХ (57) Использование:. бурение и крепление нефтяных и газовых скважин. Сущность: тампонажный состав содержит, мас. ч. вяжущее — 100; глиноземистый цемент 10 — 25; полиакриламид 0,30 — 0,75; конденсированная сульфит-спиртовая барда 0,01 — 0,40; вода 60-70. 1 табл, ванную сульфит-дрожжевую бражку при следующем соотношении ингредиентов, С мас, ч.:

Вяжущее 100 2

Глиноземистый цемент 10 — 25

Полиакриламид 0,30-0,75

Конденсированная сульфит-дрожжевая бражка 0,01 — 0,40

Вода 60-70

Для получения тампонажного состава Ы используют портландцемент марки ПЦТ-ДО (Л или ПЦТ-Д20-100 (ГОСТ 1581-85) и шлако- !4,) песчаный цемент совместного помола мар- () ки Ш П ЦС-120 (О СТ 39-017-80); полиакриламид японского производства марки MSY-A3; глиноземистый цемент Пашийского металлургическо-цементного комбината (ГОСТ 969-77); конденсированную сульфит-дрожжевую бражку (ГОСТ 8179-74); воду пресную общей жесткостью 5 — 6 мг-зкв/л.

1803530

Вследствие того. что тампонажный состав содержит глиноземистый цемент, при гидратации и гидролизе которого в раствор выделяются ионы алюминия, происходит сшивка полиакриламида с образованием реэиноподобного продукта. Образование геля регулируется содержанием глиноземистого цемента {ГЗЦ) и регулятора структурообраэования (КСДБ), действие которого объясняется замедлением гидратации ГЗ Ц, что тормозит поступление в раствор ионов алюминия, необходимых для сшивки системы. Варьирование концентрацией ГЗЦ и

КСДБ позволяет подобрать время вязкоупругого состояния на момент выхода состава из бурильных труб для надежной кольматации образующимся гелем каналов поглощающего пласта, Последующий синерезис обеспечивает полную гидратацию вяжущего с образованием в поглощающих каналах камня, чем обеспечивается повышение эффективности изоляции пласта.

Тампонажные составы готовят следующим образом. В воде растворяют расчетное количество КСДБ и ПАА, а затем на полученном растворе затворяют смесь иэ портландцемента тампонажного, ШПЦС-120 и глиноземистого цемента.

Время вязкоупругого состояния системы определяют на консистометре КЦ-3, пластическую прочность — на приборе

Вейлера-Ребиндера, вязкость — на воронке

В БР-1.

Сравнительные данные приведены в таблице. . П ример 1. В500мл воды растворяют

0,1 г КСДБ и 2,5 r ПАА. На полученном растворе затворяют смесь иэ 85 r глиноэемистого цемента и 835 г ПЦТ-ДО. Температура исследования состава 22 С. Время вязкоупругого состояния композиции 125 мин; на. чало схватывания 215 мин: пластическая прочность через 3 ч составляет 3,7 кПа; через 24 ч твердения камень набирает прочность на сжатие, равную 1,3 МПа.

0,01 — 0,40

60-70

Пример 2. Берут 180 r портландцемента тампонажного, 535 r ШПЦС-120 и 105 г ГЗЦ, затворяют 500 мл воды, в которой растворяют 2,85 r КСДБ и 2,85 г ПАА. Температура исследования состава 90 С, Время вязкоупругого состояния композиции

100 мин; начало схватывания 290 мин; пластическая прочность через 3 ч составляет 2,6 кПа; через 24 ч твердения камень набирает

10 прочность на сжатие, равную 2,3 МПа, Остальные примеры готовят аналогичным образом.

Технико-экономическая эффективность разработанного состава по сравнению с иэ15 вестным определяется, во-первых, возможностью целенаправленного регулирования времени вязкоупругого состояния и, во-вторых, отверждаемостью разработанной системы. Это позволяет увеличить вероятность

20 ликвидации осложнения, особенно в условиях гидравлической активности пластового флюида, когда пастообразный состав может быть просто размыт, Формула изобретения

Тампонажный состав для изоляции зон поглощений в скважинах, содержащий вяжущее, полиакриламид, сшивающую систему на основе алюмосодержащего вещества, регулятор структурообразования и воду, о т30 лича ю шийся тем, что, с целью повышения его изолирующей способности за счет увеличения проникающей способности геля в пласт при одновременном увеличении прочностных характеристик и периода прока35 чивавмости при температуре до 90 С, в качестве сшивающей системы он содержит глиноэемистый цемент, а в качестве регулятора структурообразования — конденсированную сульфид-дрожжевую бражку при

40 следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.:

Вяжущее 100

Глиноземистый цемент t0-25

Полиакриламид 0,30 — 0,75

45 Конденсированная сульфид-дрожжевая бражка

Вода

1803530

S (3

1 1

I У о а с л (оХх хо Ф а

1 1

I 1

1 1

l 1

1 I

1 I

1 1

1 !

1 1

I I

1 I

1 1

I 1

1 I

1 3 1

Я 1

1 Уз

1- 1

I Ф

a. l

I ф 1

I Х 1

1 9 1

1—

I 1

1 1

1 1

1 1

1 I

1 1

I 1

t (I 1

1 1

I 1

I 1

I 1

I 1

I 1

3 !

1 1

1 I

1 . 1

1 1

1 1

1 1

I 1

I 1

1 1

1 I

Э У м сч м

1 1

1 S

1 l о

1 Ф с с

К л

Х У tfft

Ф ftt а УС

П(,Х у м

33 о

Э

У

L о с х

t- Х

Х

Ф Z

П( о s о а

<.э с о а сч а

Х

3- C

ft3 X

Ф Х Z

Х Е ХХ

1 о с

1 f(3

1 Ю

I о

01 1 Ф а

1 сО о о (У((Ч сЧ С 3

О 1 ху о

Фас.

fZ C O

C о

ups

ОХХ

u z

fD о о со

I

1

I

t

1 (1

I

1

1

1

I

1 !

ЛФ S!3

У 3- Х 3- Ф У

VZ Sf(3K f(3

Иа((й м а IФ

C3 Z

ЧУ о о

1 о

О Ф

ff3 с х (: 1Lf3 сч о

--У с \ -4 о

С 1

Ф ftl f(t

У Ф m C

ft3 X Z X о(-х о о а сЧ -4 о и л (У(а сЧ

cV 3

1 о

3- fZZ

uss охх о с

1 х2>о еf(ао

Ф Ф >

3- 3Э (Э

1

1 л

1 1 I- I .. п(о tzu с ООО

Ю Х С С(3

Х

Z с о о о

Z о а

Ф м

У

ft3

Х с 3!

1

1

1

1

1

1«S о

I „R

1

1

1 о о о о о о

f3(Л СО о

Cf

ЧУ

1- 0

X -У сЧ

Z л

Ф с(f33 а а с о о

Ф о а

f9 о о о

Ф

fg о и t3 о о

1 1 ! C о

1

1 I

1 l L(3

1 1 (-3

1 1

1 1

1 1

I I ПХ

1 1 X а

I 8 х !

1 С!.

l 3

1 3

I 1

1 (tft

1 I

1 У 1 Ф

1 ° 3 (Л

1 u I

1 Х I

1 I

I 1 о t

1 Ф 1

I 5 I

I 1

1 Ф 1 ! ft3 1

I l 1

1 О 1 Э

1 I Ci

1 1

1 I

1 1

1 1 о

P о о о л о а а а о

-У

Cf о о

С(О

Х((о

ftI О

Ф

3v

1 с с

П(X

О м о а о

LfL

С(* °

o o

o o

Cf о а

О о о а м о о с а а сч

3X

Z о о а а

1 1 (Ч

1 сло

1:У (Ч

1 1 (о

1 СЧ

1 О ! I-o ! =71 С

I

1

1

1

1

I

I

С!

1 а

Cf

L(! сч

t Я

1 1

3»

I C:

О О

О О

С( о

С3 су

С3

С(о

С(О

1

1 ф C

1 1

1 Ф л

I 1- 1 1О Ф О Хо с(хХ

Ф

У

1 Л

У 1- П(33 д я х сgоФс

1 1 1 1

1 1 1 1

° --у а Ф л

1

1

1

I

I

1

I !

1

1

1

1

I

1

I

I

1

1

1

1»

1

1

1

1

1

1

1

l

I

I t

1

I

I

1

I

1

I

I

1

1

1

1

1

I

1

I

1

1

I !

1 !

1

1

I

I

I

1 1

I

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

I