Реагент для тампонажного раствора

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к реагентам для тампонажного раствора, и может найти применение при ликвидации негерметичности обсадной колонны скважины. Технический результат - повышение изолирующих свойств тампонажного раствора при изоляции нарушения сплошности скважины, имеющей повышенную приемистость. Реагент для тампонажного раствора содержит, мас.%: понизитель водоотдачи - CFL-117 - 3-10, конкрепол - 3-10, консервант - 0,1-0,5, пеногаситель - 0,1-0,5 пластификатор - Peramin - 0,5-1,0, вода - остальное.

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ликвидации негерметичности обсадной колонны скважины.

Известен реагент для тампонажного раствора, включающий аморфную окись алюминия и добавку ИР-1 на основе вулканической породы при следующем соотношении компонентов, мас.%: аморфная окись алюминия - 99,5-99,9; ИР-1 - 0,1-0,5. Тампонажный раствор содержит цемент, воду и вышеуказанный реагент в количестве от 0,05 до 4,5% от массы цемента. Тампонажный раствор может дополнительно содержать понизитель водоотдачи, пластификатор и пеногаситель (патент РФ №2268989, кл. Е21В 33/138, опублик. 2006.01.27).

Известный реагент не позволяет создать тампонажный раствор, создающий прочный тампон в нарушении сплошности скважины с высокой приемистостью.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является комплексный реагент для тампонажных растворов, включающий понизитель водоотдачи, пластификатор, пеногаситель и структурообразователь при следующем соотношении компонентов, мас.%: понизитель водоотдачи 30-94, пластификатор 2-25, пеногаситель 1-14, структурообразователь 3-25. Тампонажный раствор, включающий цемент и комплексный реагент, в качестве последнего содержит вышеуказанный реагент в количестве 0,6-1,5% к массе сухого цемента (патент РФ №2259468, кл. Е21В 33/138, опублик. 2005.08.27 - прототип).

Известный реагент способствует созданию прочного тампона в призабойной зоне скважины, однако при повышенной приемистости нарушения сплошности скважины тампонажный цемент с применением этого реагента не создает полностью герметичного тампона.

В предложенном изобретении решается задача повышения изолирующих свойств при тампонировании нарушения сплошности скважины, имеющего повышенную приемистость.

Задача решатся тем, что реагент для тампонажного раствора включает понизитель водоотдачи, пластификатор и пеногаситель, при этом в качестве понизителя водоотдачи он содержит CFL-117, в качестве пластификатора - «Peramin» и, дополнительно, содержит конкрепол, консервант и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

CFL-117	- 3-10;
конкрепол	- 3-10;
консервант	- 0,1-0,5;
пеногаситель	- 0,1-0,5;
Peramin	- 0,5-1,0;
вода	- остальное.

Сущность изобретения.

При изоляции нарушения сплошности обсадной колонны скважины при большой приемистости нарушения порядка 800 м³/сут и более предъявляют повышенные требования к тампонажным растворам. Раствор должен удерживаться в таком нарушении и создавать прочный и плотный тампон, исключающий любой расход жидкости через нарушение. Для достижения этих требований применяют добавки к тампонажным растворам - многокомпонентные реагенты, меняющие свойства тампонажных растворов в нужную сторону. Известные добавки - реагенты повышают свойства тампонажных растворов. Создаваемые в нарушениях сплошности скважин тампоны обладают прочностью и сплошностью при приемистости нарушения от 50 до 500 м³/сут, однако при большей приемистости нарушения сплошность тампонов снижается, изоляция нарушения не достигается. В предложенном изобретении решается задача обеспечения тампонирования нарушения сплошности скважины при повышенной приемистости нарушения. Задача решается предложенным реагентом для тампонажного раствора и применением самого тампонажного раствора. При этом реагент для тампонажного раствора включает, мас.%:

CFL-117	3-10
конкрепол	3-10
консервант	0,1-0,5
пеногаситель	0,1-0,5
Peramin	0,5-1,0
вода	остальное.

В качестве понизителя водоотдачи реагент содержит добавку CFL-117, которая представляет собой синтетический полимер акриламида с не гелеобразующими свойствами. По внешнему виду CFL-117 представляет собой коричневый порошок с легким запахом, с удельным весом 1,45-1,50 г/см³, с рН 6-8. Выпускается фирмой Clearwater, США.

Конкрепол представляет собой воднополимерную систему в виде золя или геля полимерного N-винилпирролидона. Конкрепол выпускается по ТУ 9365-001-13802623-2003.

«Peramin» применяют как суперпластификатор, - фирмы "Perstorp" (Швеция) -перамин. Перамин - это белый порошок сульфоната меламина. Перамин не содержит хлорид-ионов и совместим со спецификациями ASTM C494 тип F, DIN 1045, BS 5075 части 1 и 3, EN 934-2. Перамин хорошо диспергирует цемент, пуццолан и наполнители, давая однородную смесь, без образования комков цемента или пуццолана. Перамин используется в производстве товарных бетонов и бетонных изделий. Перед употреблением, как правило, перамин растворяют в воде, а затем добавляют полученный раствор в сухую бетонную смесь.

Все три добавки: CFL-117, конкрепол и суперпластификатор Peramin имеют в химической формуле азот, способный образовывать комплексные соединения с тампонажным цементом, за счет чего эффект от совместного применения добавок увеличивается сверхсуммарно, повышается прочность самого тампона, адгезия тампонажного раствора к породе в околоскважинном пространстве, повышается адгезия к цементу в заколонном пространстве скважины.

В качестве пеногасителя используют силоксановые пеногасители, например «Софэксил 9056-20» согласно ТУ 2251-009-42942526-00, который представляет собой водную эмульсию полиметилалкилсилоксанов, эмульгаторов, а также загустителей и стабилизатора эмульсий. В качестве пеногасителя используют также другие вещества, обладающие пеногасящими свойствами, например трибутилфосфат и др.

В качестве консерванта используют вещество, подавляющее жизнедеятельность бактерий, например формалин, бензоат натрия, сорбат калия и пр.

Заявленный реагент для тампонажного раствора готовят смешением до гомогенного состояния компонентов в воде в любой последовательности. Реагент представляет собой суспензию от коричневого до черного цвета с плотностью 0,9 г/см³.

Реагент растворяют в воде затворения тампонажного раствора, полученный раствор закачивают в нарушение сплошности обсадной колонны скважины и проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цементного раствора.

Заявленный состав реагента для тампонажного раствора обладает синергетическим действием только при полной совокупности заявленных компонентов и при заявленном их количественном соотношении. Замена, исключение или изменение количества одного из компонентов приводит к недостижению задач изобретения.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. В воде размешивают компоненты при следующем соотношении, мас.%:

CFL-117	3
конкрепол	3
консервант - бензоат натрия	0,1
пеногаситель «Софэксил 9056-20»	0,1
Peramin	0,5
вода	93,3

Пример 2. В воде размешивают компоненты при следующем соотношении, мас.%:

CFL-117	7
конкрепол	7
консервант - сорбат калия	0,3
пеногаситель - трибутилфосфат	0,3
Peramin	0,7
вода	84,7

Пример 3. В воде размешивают компоненты при следующем соотношении, мас.%:

CFL-117	10
конкрепол	10
консервант - формалин	0,5
пеногаситель - трибутилфофат	0,5
Peramin	1
вода	78

Готовят тампонажный цементный раствор с использованием реагента по примерам 1-3. Количество реагента составляет от 0,05 до 5% от массы цемента. В указанный тампонажный раствор реагент вводят с водой затворения.

В результате обеспечивают полную изоляцию нарушения и нулевую приемистость интервала нарушения, в то время как по прототипу такие нарушения не изолируют или изолируют с достижением приемистости интервала нарушения порядка 300-400 м³/сут.

Применение предложенного реагента для тампонажного раствора позволит решить задачу повышения изолирующих свойств при тампонировании нарушения сплошности скважины, имеющего повышенную приемистость.

Реагент для тампонажного раствора, включающий понизитель водоотдачи, пластификатор и пеногаситель, отличающийся тем, что в качестве понизителя водоотдачи он содержит CFL-117, в качестве пластификатора - Peramin и дополнительно содержит конкрепол, консервант и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

CFL-117	3-10
конкрепол	3-10
консервант	0,1-0,5
пеногаситель	0,1-0,5
Peramin	0,5-1,0
вода	остальное