ОБЛЕГЧЕННАЯ ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ Российский патент 2002 года по МПК E21B33/138 E21B33/13 

Описание патента на изобретение RU2187621C1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при цементировании нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин в условиях, склонных к гидроразрыву пород.

Известна облегченная тампонажная смесь, включающая портландцемент, вспученный вермикулитовый песок и неорганические пустотелые микросферы - стеклянные шарики [1].

Существенным недостатком этой смеси является повышенный водоотстой тампонажного раствора и низкая прочность сцепления цементного камня с колонной. В совокупности указанные недостатки способствуют возникновению заколонных водо- и газопроявлений, и как следствие, снижают качество крепления и надежность эксплуатации скважин.

При создании изобретения решалась задача повышения качества крепления скважин и предотвращение возникновения заколонных газопроявлений в условиях пород с низкими градиентами давления гидроразрыва за счет снижения водоотделения тампонажного раствора и повышения прочности сцепления формирующегося цементного камня с колонной.

Техническим результатом изобретения является разработка облегченного тампонажного раствора с пониженным водоотделением, формирующего цементный камень, характеризующийся повышенной прочностью сцепления с обсадной колонной.

Решение поставленной задачи достигается тем, что облегченная тампонажная смесь, включающая портландцемент, вспученный вермикулитовый песок и неорганические пустотелые микросферы, в качестве неорганических пустотелых микросфер содержит алюмосиликатные микросферы - продукт сепарации зол ТЭЦ при следующем содержании компонентов, мас.%:
Портландцемент - 90 - 98
Вспученный вермикулитовый песок - 1 - 5
Алюмосиликатные микросферы - Остальное
Алюмосиликатные микросферы - продукт сепарации зол ТЭЦ характеризуются следующими свойствами. Минералогический компонентный состав представлен преимущественно SiO2 - 54,4%, Al2O3 -25,1%, Fe2O3 -5,8%, К2О - 5,4%, CaO - 1,7%, MgO - 1,41%, Na2O - 1,07%. Представляют собой легкий сыпучий порошок серого цвета, состоящий из отдельных полых частиц сферической формы, истинная плотность которого составляет 300 кг/м3. Прочность оболочек на разрушение при гидростатическом сжатии составляет до 30 МПа.

Приготовление облегченной смеси в промысловых условиях осуществляется по традиционной технологии путем тщательного смешения компонентов с помощью цементосмесителъных машин СМН-20. Для этого, например, через приемный бункер шнекового транспортера СМН-20 поочередно загружаются 90 кг портландцемента, 5 кг вспученного вермикулитового песка и 5 кг алюмосиликатных микросфер до получения необходимого объема материала, после чего производится двух или трех разовая перетарка из одной цементосмесительной машины в другую.

Были приготовлены известная облегченная тампонажная смесь, включающая портландцемент, вспученный вермикулитовый песок и стеклянные микросферы и три состава облегченной тампонажной смеси в соответствии с изобретением (портландцемент, вспученный вермикулитовый песок и алюмосиликатные микросферы) с граничным и средним содержанием компонентов. Приготовление образцов тампонажной смеси, определение плотности и водоотделения тампонажного раствора, прочности цементного камня производилось в соответствии с ГОСТ 26798.0-26798.2-96.

Прочность сцепления цементного камня с колонной определялось в соответствии с методикой, предложенной в работе [2].

Результаты испытаний представлены в таблице. Полученные данные свидетельствуют о том, что предлагаемая тампонажная смесь с оптимальным соотношением компонентов обладает лучшими свойствами, чем известная, а именно, характеризуется отсутствием водоотделения тампонажного раствора, а сформированный из него цементный камень имеет повышенную (в 1,2 раза) прочность сцепления с колонной.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ 2139409, МПК 7 Е 21 В 33/138. Облегченная тампонажная смесь. - Заявл. 07.05.98. 98108988/03. Опубл. 10.10.99. Бюл. 28 (прототип).

2. В.С. Данюшевский, Р.М. Алиев, И.Ф. Толстых. Справочное руководство по тампонажным материалам. - М.: Недра, 1987. - с.350-353.

Похожие патенты RU2187621C1

название год авторы номер документа
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР 2000
  • Овчинников В.П.
  • Вяхирев В.И.
  • Фролов А.А.
  • Сорокин В.Ф.
  • Овчинников П.В.
  • Кузнецов В.Г.
  • Уросов С.А.
  • Подшибякин В.В.
RU2204690C2
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ 2013
  • Бойко Игорь Алексеевич
  • Бубнов Артём Сергеевич
RU2555165C2
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2004
  • Акчурин Хамза Исхакович
  • Каримов Назиф Ханипович
  • Мяжитов Рафаэль Сяитович
  • Каримов Ильшат Назифович
  • Алибаев Ильдар Абдулхаевич
  • Клюсов Анатолий Александрович
  • Фролов Андрей Андреевич
  • Амирханова Светлана Изильевна
RU2292373C2
ОБЛЕГЧЕННАЯ ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ 2004
  • Крылов Г.В.
  • Щербич Н.Е.
  • Белей И.И.
  • Карелина Н.Е.
  • Коновалов Е.А.
  • Ермаков А.А.
  • Цыпкин Е.Б.
  • Коновалов В.С.
RU2255205C1
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР 2003
  • Овчинников В.П.
  • Кузнецов В.Г.
  • Овчинников П.В.
  • Фролов А.А.
  • Будько А.В.
  • Газгариеев Ю.О.
  • Кобышев Н.П.
RU2244098C1
ОБЛЕГЧЕННАЯ ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ 2003
  • Ипполитов В.В.
  • Подшибякин В.В.
  • Белей И.И.
  • Коновалов В.С.
  • Вялов В.В.
  • Бокова И.В.
  • Рожкова Е.А.
  • Зарецкий В.С.
RU2243358C1
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР 2004
  • Овчинников Василий Павлович
  • Двойников Михаил Владимирович
  • Фролов Андрей Андреевич
  • Будько Андрей Васильевич
  • Пролубщиков Сергей Васильевич
RU2270329C1
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР 2004
  • Зозуля Г.П.
  • Белей И.И.
  • Тулубаев А.Б.
  • Зозуля Е.К.
  • Бакеев Р.А.
  • Потехин Ф.С.
  • Яковлев А.В.
  • Ермолаев М.Н.
  • Галимьянов И.Д.
  • Казаков Е.Г.
RU2250984C1
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР 2006
  • Штоль Владимир Филиппович
  • Коновалов Евгений Алексеевич
  • Белей Иван Ильич
  • Щербич Николай Ефимович
  • Кашникова Лидия Леонидовна
  • Долгушина Наталья Владимировна
  • Коновалов Виталий Савельевич
  • Лазарев Владимир Борисович
  • Цыпкин Евгений Борисович
RU2325420C1
МОДИФИЦИРОВАННАЯ ГИПСОЦЕМЕНТНАЯ СМЕСЬ 2000
  • Вяхирев В.И.
  • Фролов А.А.
  • Сорокин В.Ф.
  • Подшибякин В.В.
  • Клюсов В.А.
  • Овчинников В.П.
  • Овчинников П.В.
  • Каримов И.Н.
RU2209929C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 187 621 C1

Реферат патента 2002 года ОБЛЕГЧЕННАЯ ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при цементировании нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин. Технический результат - снижение водоотделения тампонажного раствора и повышение прочности сцепления формирующегося цементного камня с колонной. Облегченная тампонажная смесь, включающая портландцемент, вспученный вермикулитовый песок и неорганические пустотелые микросферы, в качестве неорганических пустотелых микросфер содержит алюмосиликатные микросферы - продукт сепарации зол ТЭЦ при следующем содержании компонентов, мас.%: портландцемент 90-98, вспученный вермикулитовый песок 1-5, алюмосиликатные микросферы - остальное. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 187 621 C1

Облегченная тампонажная смесь, включающая портландцемент, вспученный вермикулитовый песок и неорганические пустотелые микросферы, отличающаяся тем, что в качестве неорганических пустотелых микросфер содержит алюмосиликатные микросферы - продукт сепарации зол ТЭЦ при следующем содержании компонентов, мас.%:
Портландцемент - 90-98
Вспученный вермикулитовый песок - 1-5
Алюмосиликатные микросферы - Остальноее

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2187621C1

ОБЛЕГЧЕННАЯ ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ 1998
  • Вяхирев В.И.
  • Ипполитов В.В.
  • Добрынин Н.М.
  • Ахметов А.А.
  • Уросов С.А.
  • Фролов А.А.
  • Рябоконь А.А.
  • Клюсов И.А.
RU2139409C1
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР 1997
  • Щербич Н.Е.
  • Ипполитов В.В.
  • Янкевич В.Ф.
  • Фролов А.А.
  • Овчинников В.П.
  • Карелина Н.Е.
RU2141026C1
Облегченная тампонажная смесь 1988
  • Давыдов Илья Меерович
  • Евецкий Валентин Анатольевич
  • Кизильштейн Леонид Яковлевич
  • Костышев Анатолий Николаевич
  • Перетятько Анатолий Григорьевич
  • Шпицглуз Аркадий Львович
  • Рылов Виктор Григорьевич
SU1573141A1
Тампонажный состав 1991
  • Палий Людмила Васильевна
  • Ахрименко Вячеслав Ефимович
  • Куксов Анатолий Кононович
  • Меденцев Владимир Михайлович
  • Панов Владимир Иванович
SU1802087A1
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР 1999
  • Щербич Н.Е.
  • Штоль В.Ф.
  • Ипполитов В.В.
  • Кармацких С.А.
  • Карелина Н.Е.
  • Янкевич В.Ф.
  • Фролов А.А.
RU2151271C1
US 3467193 А, 16.09.1969.

RU 2 187 621 C1

Авторы

Вяхирев В.И.

Фролов А.А.

Сорокин В.Ф.

Подшибякин В.В.

Овчинников П.В.

Уросов С.А.

Клюсов В.А.

Каримов И.Н.

Овчинников В.П.

Даты

2002-08-20Публикация

2000-12-20Подача