Тампонажный раствор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (sa)69769L (61) Дополнительное к авт. свид-sy— (22) Заявлено 150378 (21) 2591558/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1 51 1 7 9- бюллетень Ио 4 2

Дата опубликования описания 1511.79 (51) (к . Кл.2

Е 21 В 33/138

Государственный комитет

СССР по делан изобретений и открытий (53) УДК 622. 243..13(088.8) (72) Авторы изобретения

Я. 10. Соболевский и Л. В. Склярская (Центральная научно-исследовательская лаборатория

71) Заявитель

Производственного объединения Укрнефть

Миннефтепром СССР (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

Изобретение относится к производству тампонажных растворов, в частности для цементирования горячих скважин, и может быть использов.зно в нефтегазовой промышленности.

Известен тампонажный раствор, содержащий портландцемент, воду и добавку, являющуюся замедлителем сроков охватывания ПФЛХ (полифенол лесохимический) (1), Однако этот раствор обладает быстрым загустеванием и схватыванием и сильНо вспенивается, что ограничивает воэможность его применения для цементирования горячих скважин .

Наиболее близким к изобретению по составу и технической сущности является тампонажный раствор, содержащий портландцемент, воду (В/У

0,44-0,46) и древесный пек (3-7% от веса цемента (2).

Однако этот раствор в условиях горячих скважин при 75-120 С также быстро загустевает и имеет короткие сроки начала и конца схватывания.

Целью изобретения является получение тампонажного раствора, обладающего при высоких температурах и давлениях замедленными сроками начала и конца схватывания и удлиненным временем загустевания.

Поставленная цель достигается тем, что в тампонажном растворе на основе портландцемента (100 вес. ч.) и воды (45-50 вес. ч.) в качестве добавки используют древесную смолу (0,3-0,6 вес. ч.) .

Древесная смола получается при термической (сухой) переработке

15 древесины. Древесные смолы по породе перерабатываемой древесины подразделяются на хвойные, лиственные и смешанные. По способу термической переработке древесины эти смолы

20 подразделяются на сухоперегонные, газогенераторные и топочные, по месту получения в технологическом процессе — на отстойные, кубовые, экстракционные.

25 Древесная смола лиственных пород (ОСТ 81-55-72) должна соответствовать требованиям, приведенным в табл. 1.

697691

Таблица 1 мы для сортов

Показатели

1,100-1,200 1,080-1,220

8 12

Содержание воды, %

Фракционный состав, разгон до 240 С, %

Не более 25 Не более 25

Содержание масел до конца кипения, -оо

Не менее 37 Не менее 34

260-290

260-300

Не менее 10 Не менее 12

Не менее 3 Не менее 6

Р-Оксимасляная р-Пропионовая -Оксивалериановая

7)=Оксимасляная ()-Оксивалериановая

Древесная смола (темнокоричневая вязкая жидкость) представляет по своему составу сложную смесь органи- 30 ческих веществ, образовавшихся при разложении основных составных частей древесины: целлюлозы; гемицеллюлозы, лигнина. Древесные смолы содержат масла, эфирокислоты, карбоновые кислоты, фенолокислоты, фенолы.

0,26

0,97

0,15

0,68

0,17

0,92

Древесная смола содержит оксикислоты, представляющие лактонную часть 40 растворимой смолы термолиза древесины, содержащую не менее 40 компонентов.

В древесной смоле присутствуют многоатомные оксикислоты, являющиеся производными .углеводов, а также ванилиновая кислота. Различием физико-химического состава исходного сырья (ель, лиственница) объясняется то что количество суммарных оксикислот колеблется в пределах

36,8-25,6Ъ.

Ф

О

Удельный вес при 20 С, „3

Конечная температура разгонки, С

Содержание водорастворимых кислот, Содержание всплывных масел, Ъ

Предлагаемый качественный и количественный состав оксикислот следующий, %:

Гликолевая 10,5

Молочная 0,22 с(.-Оксимасляная 0,10

Глицериновая

Диоксивалериановая 1,02

Ванилиновая 1,25

Арабоновая 0,62

Ксилоновая 0,56

С вЂ” Сахариновая 1,18

Глюконовая 0,24

Манноновая 0,18

Галактионовая 0,19

Кроме того в состав растворимой смолы входят левоглюкозан (до 30%).

При исследовании водорастворимой части буковой сухоперегонной смолы найдено, что основной лактон в ее составе — сг. — оксивалеролактон. Содержание диоксивалериановых кислот и их лактонов в смеси примернб равно

20Ъ.

Сравнительные данные по применению древесного пека (прототип) и древесной смолы для обработки национальных растворов представлены в табл. 2.

69769 l. о о с с л

0О Ul

4 4 а о с с

CO CO

lO О0

o o с

CD СО

С7 О

o o с Ь, cD a

10 О4 о а а <4

1 о о а о л

1 I

Р4 СЧ

iA О

О <Ч!

Р4 СЧ а с

О\ л

О а с

Ch О1

Л . 4

Ю с

О

lA lA с с

О Л л гя с4 CO

CO Г с

» о о

o o а а а о о сч л с О с4 4 с с о с

О О с

М О 1

Ц !

Oe0CC

Да9C0

Х ЕОК е ае л

Ц04Х

1 1 ц о х C - х

03 1» Х цх- 44М е е аЕК 04 ое хы

И QI:I,040 о о о о с с a \

4«. 4 О 0О

CO CD ° CD CD

» л у»! о а а о сУ»У О1 Л4 1

1с с о о о л !

l а о о о а л м

1 1 I

4 СЧ М Р

О а о о м а 0 О

1 л л <с4 м1 м! м м м

0О СО СО CO с с с л л о о о о

o o o o а а а а

o o î о (4 <Ч (4 04 л л» л а lA a lA сР сй 3 тР с с с

o o o o

М с3 О) с с с о ю о ю

I ц о

z r»- х.

l0 !»» Х

C;Z- ХЫ

Е Е Х 04 а Z 40 X 04

O e C. "IC X

v. ца0

697691 количестве ((0,3 Ъ) »е дает требуемого эффекта, использование ее в кол честве более 0,6% технически нецелесообразно, так как при этим не наблюдается усиление эффективности действия (табл. 3).

С повышением концентрации древесной смолы увеличиваются сроки загустевания тампонажного раствора (табл. 3). Кроме того, при этом не . увеличивается водосодержание раствора при одной и той величине растекаемости.

Пример. При введении древесной смолы в тампонажный раствор (способ приготовл »ия раствора обычный) время загустевания составляет 45-70 мин (табл. 3), в то время как с добавкой древесного пека этого достичь невозможно (табл. 2) . Это особенно важно при цементировании глубоких и сверхглубоких скважин в условиях высоких температур и давлений.

Расход древесной смолы невелик и составляет 0,3-0,6Ъ (от веса вяжущего). Применение добавки в меньшем

Таблиц а 3 те др

100

1,84

1,84

3-00

4-25

4-50

4-50

5-05

100

0 05

0,07

50

100

1,83

100

1,83

0,1

19,5

0 15

100

1,83

1,83

1,83

1,85

1,85

1,83

1,83

100

0,2

5-40

45

100

0,3

6-10

6-25

100

0,5

19,5

100

0,5

6-50

0,6

100

19,5

7-15

7-15

100

0,7

45 и атмосферном давлении (АзНИИ) . мени загустевания при высоких температурах и давлениях в качестве добавки используют древесную смолу при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Портландцемент 100 вода 45-50

Древесная смола 0,3-0,6

Источники информации, 55 принятые во внимание ри экспертизе

1. Донюшевский В. С. Справочное руководство по тампонажным материалам. М,, Недра, 1973, с, 132.

2. Марухняк Н, И. Нефтяная и га6() зовая промышленность. Кйев, 9 3, 1968, с. 14-16 (прототип).

«) Исследования проводят при 75"С

Технология приготовления тампонажного раствора при использовании древесной смолы проста " ее вводят в расчетном количестве в жидкость затворения.

Формула изобретения L

Тампонажный раствор для горячих скважин, содержащий в качестве основы портландцемент и добавкуэамедлитель схватывания, о т л и ,ч а ю шийся тем, что, с целью эффективного замедления начала и конца схватывания и увеличения вреUHHHIIH Заказ 6553/11 Тираж 657 Подписное

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Состав тампонажного раство- У ра, вес. ч.

1-30

2-25

3-20

3-50

4-25

4-35

4-40

5-05

5-25

6-00

6-05