ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР Российский патент 1997 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к процессам цементирования колонны с применением облегченных тампонажных растворов.

Известны облегченные тампонажные цементы марок ПЦТО-50 и ПЦТО-100, производимые по ГОСТу 1581-91 [1]
Известны способы получения облегченных тампонажных смесей на базе обычного тампонажного цемента с применением различных облегчающих инертных добавок [2]
Известны способы улучшения качества тампонажных растворов (снижение водоотдачи, повышение седиментационной устойчивости, снижение контрактации) путем обработки их карбоксилметилцеллюлозой, полиакриламидом, гипаном или путем введения материалов структурообразователей (бентонитовой глины), а также активных добавок (извести) [3]
Известны способы повышения прочности цементного камня за счет введения в цементный раствор фосфоновых производных, солей (НТФ, хлористого натрия, хлористого кальция) [4]
Наиболее близким по технической сущности является способ получения облегченных тампонажных смесей за счет введения до 30% бентонита, обеспечивающего связывание свободной воды, а также добавки карбоксилметилцеллюлозы для снижения водоотдачи тампонажного раствора [5]
Однако все известные технические решения не обеспечивают получения облегченного тампонажного раствора с необходимым уровнем качества: низкая водоотдача, высокая прочность цементного камня, незначительная усадка при твердении.

Имеющиеся решения по улучшению того или иного параметра не обеспечивают получение тампонажного облегченного раствора, обладающего всем комплексом удовлетворительных показателей.

Целью изобретения является получение на основе стандартного тампонажного цемента облегченного тампонажного раствора с водоотдачей на уровне применяемого бурового раствора, имеющего небольшое водоотделение и усадку при твердении и повышенную прочность цементного камня по сравнению с применяемыми составами.

Цель достигается тем, что тампонажный раствор, включающий в себя портландцемент, глинопорошок, оксиэтилцеллюлозу и воду содержит эти исходные ингредиенты при следующем их соотношении, мас.ч.

Портландцемент 100
Глинопорошок до 2
Оксиэтилцеллюлоза 0,8 0,9
Вода 80 100
Предлагаемый облегченный тампонажный раствор имеет водоотдачу 11 16 см³/30 мин на приборе БМ-6, прочность цементного камня на изгиб через 2 сут твердения 3,0 МПа при уд. весе 1,59 1,60 г/см³, 2,2 МПа при уд. весе 1,56 1,57 г/см³ и 2,1 МПа при уд. весе 1,51 1,52 г/см³. Водоотделение и усадка камня при твердении составляют от 0 до 3% в зависимости от уд. веса и качества используемого тампонажного цемента.

Рецептуры предлагаемых тампонажных смесей, их параметры, в сравнении с наиболее часто применяемыми, приведены в таблице.

При применении предлагаемой рецептуры не меняется технология тампонажных работ. Все материалы заблаговременно растворяются в жидкости затворения, процесс затворения идет по обычной схеме с контролем по уд. весу.

Применение предлагаемой облегченной тампонажной смеси обеспечивает следующие технические преимущества:
снижение вероятности недоподъема тампонажного раствора за колоннами до проектных отметок за счет уменьшения водоотделения в проницаемые пласты и преждевременного схватывания;
улучшение контакта тампонажной смеси с колоннами и породой за счет снижения контрактации и водоотделения и, как следствие, снижение вероятности заколонных перетоков;
снижение засорения продуктивных горизонтов за счет прокачки через них тампонажных смесей с большой водоотдачей;
получение облегченных тампонажных смесей на основе применяемого тампонажного цемента оксиэтилцеллюлозы и глинопорошка, без изменения технологии затворения, с использованием стандартного оборудования.

Использование: бурение и крепление нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: облегченный тампонажный раствор содержит, мас.ч.: портландцемент 100, глинопорошок до 2, оксиэтилцеллюлозу 0,8 - 0,9 и воду 80 - 100. 1 табл.

Облегченный тампонажный раствор, включающий портландцемент, глинопорошок, оксиэтилцеллюлозу и воду, отличающийся тем, что он содержит исходные ингредиенты при следующем соотношении, мас.ч.

Портландцемент 100
Глинопорошок До 2
Оксиэтилцеллюлоза 8 9
Вода 80 100д