Тампонажный раствор

 

1 -ч (ю 64ФйбОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.06.77 (21) 2501389/22-03 с присоединением заявки х"е— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень е 8 (45) Дата опубликования описания 28.04.79 (51) М.Кл.- Е 21 В 33/138

Государственный комитет (31 УД1, 522.245А4 (088 8) па делам изобретений

И OTKPbITHM (72) Авторы изобр етен ия

Е. П. Катенев, A. Н. Высотенко и А. А. Остапенко (71) Заявитель

Филиал Северо-Кавказского государственного научноисследовательского и проектного института нефтяной промышленности (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

Изобретение относится к производству тампонажных растворов для цементирования глубоких и аверхглубоких скважин при температуре 150 — 220 C и может быть использовано в нефте-газовой промышленности.

Известны тампонажные растворы для этих целей, содержащие цемент, воду и замедлитель схватывания, — например, бихромат калия или натрия fl).

Однако этот замедлитель токсичен и используется лишь с гельцементными растворами.

Наиболее близким из уже известных тампонажных растворов для этих целей являстся раствор, содержащий ц"мент, воду и замедлптель схватывания Л-6 или Л-7 (смесь органических оксикарбоновыпх кислот) (2). Однако данный замедлитель эффективен лишь до 180 С, дорог и дефицитен.

Целью изобретения является создание тампонажного раствора для условий применения при температуре 150 — 220 С.

Это достигается тампонажным раствором, содержащим вяжущее (цемент или шлак), воду и замедлитсль схь iTiIHания— глюконат кальция, при соотношении компонентов, (вес. Я>):

Цемент 66 — 68

5 Глюконат кальция 0,07 — 1,12

Вода Остальное до 1007

Глюконат кальция имеет состав (СеНиОт) хСаН О; это белый зернистый

10 порошок без запаха и вкуса, не горюч, не токсичен, не взрывоопасен, растворимость до 10 С вЂ” 2 /О, до 100 С вЂ” 20%, В промышленности его получают электролизом водного раствора глюкозы, извлеченной из от-!

5 ходов переработки продуктов сельского хозяйства и деревообрабатывающей промышленности в присутствии электролита (бромистого натрия) и мела.

Тампонажный раствор получа.от обычным способом, затворяя цемент водным раствором глюконата кальция.

В табл. 1 приведены данны" о влиянии добавок глюконата кальция на физико-механические свойства тампонажных смесей при водоцементном отношении 0,5 и Р=

=500 кгс/ся . В растворах М 1 — 9 в качестве Вяи ущего использ ется портландцсмент, а в растворах . х"е 10 — 33 — шлак.

Таблица !

Х с .чов . я опгят

П о и .ость через 2 суток, кгс/сдР

Сроки сквать:иания, лик о» о аЯ

Глгзконат ка яьцня

Растекаегяость, сгн

Плотность г!с иа р

Т, С;,начало (конец из-,иб

"жяTt е! 48

-",о .- ч

56

64t

6-5

64

Jl

1,82

1,82

1,82

1,82

24,5

26,0

26,0

Р

"-ь3 з:t.," . >-45

5- РО

О-. ) ,=, 25

З-ОО

7-Оз

7-30

26,0

26,0

25.0

255 ,"2 о

24,5

18,0

18,0

20,0

21,0

20,0

1,82

1,82

1,82

1,82

1,82

1,82

1,79

1,78

1,78

1,78

1,78

2-30 65

"-10 чп

-":.-30

4.5

5-45

2-00

4-15

4-20

5-20

5-45

68

/ t

73

69

74

7-"

20,0

20,.0

1,77

1,77

22.0

20,5

19.0

19,0

23,0

23,0

18,0

20,5 .22,0

22,0

20,0

19,0

20,5

20 5

1,77

1.77

1.75

1,75

1 7

1,75

1,75

1,77

1,77

1,77

1,77

1,75

1,76

1,75

82

5-55 . 8-: ,6-20 86

2-20

3-50 j 76

77

82

8)

1t! t;

t 1 I

127

4-05

4-40

5 00

1-55

3-45

4-00

4-45

3-! 5

20.0

19,5

1,3

1,5

1,7

1,75

1,75 !

В табл. 2 приведены данные прочности цементного ка.цня при длительном его «раненни в условиях высоких температур и давлений (В/Ц=0,5).

Таблица 2

Прочность на изгиб (кгс, ся.- ) чепез, сутки

)Добавка глгоконата кальция вt в к негяенту

Условия опыта

Растскае:"яость, сл.

Вяжущее

Т, ОС

Р, кгс/с и

2 .28 180

52 36!

90 j 75

83 8=) 10! 118

Портландцегяент

Портланццемент

Е1::а).. ш

24 0!

500

25,5

150

0,4

50п

500!

18.О

1 !

9О

0..7

170

82 г,. 10 тель схвать1вания, о т л и ч а !о щ If lf с я тем, что, с целью более эффективного замедления схватывания при температуре 150—

220 С, в качестве замедлителя схватывания используют глюконат кальция при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Из таблицы следует, что применение тампонажного раствора с добавкой глюконата кальция при температуре 150 — 220 С я!вляется эффективным.

Минеральное вяжущее 66 — 68

Глюконат кальция 0,07 — 1,12

Вода Остальное до 100%

Тампонажный! раствор, содержащий в качестве основы минеральное вяжущее, например цемент или шлак, воду и замедлп1

3

5

7

9

l0

11 !

2 !

3 !

4 !

l6

l7

18

19 .20

2!

22

23

24

26

27

28

29

ЗО

31

32

0,05

0„1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,5

0,6

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0.,4

0,5

0,6

0,7

0,,8

0,9

0,5

0,6

0,7

0,9

l,Î

Формула изобретения

lоО

150 !

150 !

150 !

50 !

150 !

l60 !

1 0

1 70

170 !

70 !

А !

180 !

2оп

220

l -05 !

-25

1-1

2-00

4-15

14-25

4-45

5-!О

6-00

6-20

2-05

4-50

2-50

4-20

4-30

5-00

1-50

3-!5

3-20

3-45

4-10

4-30 !

4-45

1-40 й-20

3-25

3-40

4-00

1-20

2-45

2-55 (3-45

2-25

127

1Зп

1 6 га2

187

1 9ч

19, 200

202

210 !

97

209

222

224

20!

225 ,242

259

211

232

247

328

320 ча pl

3 9

315

649S26

Составитель 8. Бакшутов

Техред А. Камышникова

К, ррек-.ор С. Файн

Редактор Д. Павлова

Заказ 55/163 Изд. ¹ 184 Тираж 657 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. Фил. пред. «Патент»

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шадрин Л. Н. Добавки к тампонажным растворам. М., ВНИИОЭНГ, 1970, с. 93.

Булатов А. И. и др. Современное состояние и перспективы развития те ники и текнолоГии крепления мефтянык скважин.

5 ВНИИОЭНГ, 1977, с, 25.