Тампонажная добавка Российский патент 2004 года по МПК E21B33/138 

Описание патента на изобретение RU2224876C1

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, а именно к добавкам, улучшающим технологические показатели тампонажных растворов, используемых при температурах от 20 до 60°С.

Известна тампонажная добавка, содержащая пентаоксихлорид алюминия 99,5-99,8 мас.% и суперпластификатор С-3 0,2-0,5 мас.% [1]. Эта добавка замедляет сроки схватывания при температурах 20-30°С и рекомендуется только для цементных растворов нормальной плотности.

Известна тампонажная добавка, содержащая гидрооксихлорид алюминия и воду и добавляемая в количестве 0,1-4,5% к массе цемента [2]. Недостатком тампонажного состава с такой добавкой являются недостаточно высокие прочностные технологические показатели образуемого камня, а также низкие противоморозные свойства цементного раствора.

Заявляемое изобретение решает задачу разработки противоморозной тампонажной добавки, повышения с ее помощью комплекса технологических показателей раствора и камня с плотностью от 1,9 до 1,2 г/см3 при температурах 20-65°С с сохранением коллекторских свойств продуктивного пласта.

Поставленная задача решается тем, что добавка для тампонажного раствора на минеральном вяжущем, включающая гидрооксихлорид алюминия и воду, содержит гидрооксихлорид алюминия состава, обеспечивающего образование в первые минуты гидратации соединений AlCl3, HCl, [Al(OH)3]n·nH2O, [Al(OH)3(OH2)3], [Al2(OH)5Cl]x·nH2O.

Вышеуказанное соединение активно взаимодействует с составляющими компонентами тампонажного раствора, образуя гелеобразные соединения и соли, например CaCl2 в процессе реакции СаО+2НСl→СаCl+Н2↑+ Н2О, которые располагаются в гелеобразной сетке низко, и высокоосновных соединений алюминия, обеспечивая стабильные свойства раствора и камня, закупоривая поры образовавшимися гидроксидами и ускоряя или, по крайней мере, не замедляя сроки схватывания вяжущих при определенных рН среды. Кроме того, образующаяся система стабильно удерживает всю воду затворения, создавая нулевой водоотстой вяжущих различной плотности (утяжеленных, нормальной плотности и сверхлегких). В результате этого повышается адгезия камня и АКЦ скважины показывает качественное сцепление камня с породой и обсадной колонной не только в вертикальных, но и в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах. Введение заявляемой добавки в цементный раствор снижает температуру его замерзания, так как жидкая фаза быстрее связывается в коагуляционную структуру и не вызывает деструкцию камня, которая обычно возникает при переходе воды в лед.

Таким образом, внесение заявляемой тампонажной добавки обеспечивает однородность камня по всему стволу скважины с сохранением всех требуемых характеристик раствора и камня.

Тампонажную добавку получают любым известным способом получения гидрооксихлорида алюминия, например, включающим получение гидроксида алюминия и растворением его соляной кислотой (по патенту РФ № 2139248, С 01 F 7/56, 1977).

Пример 1.

100 г вышеуказанной тампонажной добавки c отношением оксида алюминия к хлору, равным 1:1,5 ( 8 мас.% оксида алюминия и 12 мас.% хлора) в количестве 1% к массе вяжущего, состоящего из ПЦТ (портландцемента тампонажного), растворяли в жидкости затворения с водоцементным отношением 0,52 (520 мл воды) и затворяли 1 кг цемента. Дальнейшее исследование полученного тампонажного раствора производили согласно действующему ГОСТу. Результаты измерений параметров раствора представлены в таблице 1, опыт 1.

Пример 2.

100 г вышеуказанной тампонажной добавки с отношением оксида алюминия к хлору 1:1 (40 мас.% оксида алюминия и 40 мас.% хлора) в количестве 1% к массе вяжущего, в состав которого входит 30% микросфер, растворяли в жидкости затворения с водоцементным отношением 0,75 (750 мл воды) и затворяли 1 кг вяжущего. Результаты измерений параметров раствора предоставлены в таблице 1, опыт 2.

В таблице 1 опыт 3, 4 представлены данные тампонажных растворов, имеющих различный состав вяжущего и добавок с разным соотношением компонентов в пределах заявляемых параметров.

Из таблицы 1 видно: тампонажные растворы, содержащие заявляемую добавку, показали нулевое водоотделение, высокую тиксотропность и адгезию.

Противоморозные свойства заявляемой добавки подтверждают данные таблицы 2, из которой видно, что увеличение содержания добавки в тампонажном растворе понижает его температуру замерзания и повышает плотность.

Источники информации

1. Патент РФ № 2129649, Е 21 В 33/138, 1999.

2. Патент РФ № 2165006, Е 21 В 33/138, 2001.

Похожие патенты RU2224876C1

название год авторы номер документа
ОБЛЕГЧЕННАЯ ТАМПОНАЖНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1999
  • Острягин А.И.
  • Романов В.Г.
  • Рекин А.С.
  • Рябова Л.И.
RU2165006C1
РЕАГЕНТ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ, ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР 2007
  • Кошелев Владимир Николаевич
  • Рябова Любовь Ивановна
RU2359004C2
РАСШИРЯЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА 2008
  • Рябова Любовь Ивановна
RU2387690C1
КОМПЛЕКСНЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ 2002
  • Рябоконь С.А.
  • Нижник А.Е.
  • Рябова Л.И.
  • Тимофеева Е.В.
  • Дерновой В.П.
RU2213204C1
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР, ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ПРОДУКТИВНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ И СПОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН 2004
  • Кошелев В.Н.
  • Нижник А.Е.
  • Рябова Л.И.
RU2255204C1
КОМПЛЕКСНАЯ РАСШИРЯЮЩАЯСЯ ДОБАВКА ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ 2002
  • Рябоконь С.А.
  • Новохатский Д.Ф.
  • Рябова Л.И.
  • Кривошей А.В.
RU2230884C2
ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН 2010
  • Ахрименко Вячеслав Ефимович
  • Ахрименко Зоя Михайловна
RU2425956C1
Тампонажный состав для паронагнетательных скважин 2001
  • Нижник А.Е.
  • Рябова Л.И.
  • Куксов А.К.
  • Новохатский Д.Ф.
RU2220275C2
КОМПЛЕКСНЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ И ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР 2004
  • Рябоконь С.А.
  • Рябова Л.И.
  • Нижник А.Е.
RU2259468C1
Расширяющийся тампонажный материал для низкотемпературных скважин 2023
  • Мельников Сергей Александрович
  • Самсоненко Наталья Владимировна
  • Мнацаканов Вадим Александрович
  • Сутырин Александр Викторович
RU2817368C1

Реферат патента 2004 года Тампонажная добавка

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано как добавка, улучшающая технологические показатели тампонажных растворов, используемых при температурах от 20 до 60°С. Добавка для тампонажного раствора на минеральном вяжущем, включающая гидрооксихлорид алюминия и воду, содержит гидрооксихлорид алюминия состава, обеспечивающего образование в первые минуты гидратации соединений AlCl3, HCl, [Al(OH)3]n·nH2O, [Al(OH)3(OH2)3],

[Al2(OH)5Cl]x·nH2O. Технический результат - улучшение седиментационной устойчивости, прочности, адгезии, повышение морозостойкости раствора. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 224 876 C1

Добавка для тампонажного раствора на минеральном вяжущем, включающая гидрооксихлорид алюминия и воду, отличающаяся тем, что она содержит гидрооксихлорид алюминия состава, обеспечивающего образование в первые минуты гидратации соединений AlCl3, HCl, [Al(OH)3]n·nH2O, [Al(OH)3(OH2)3], [Al2(OH)5Cl]x·nH2O.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2224876C1

ОБЛЕГЧЕННАЯ ТАМПОНАЖНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1999
  • Острягин А.И.
  • Романов В.Г.
  • Рекин А.С.
  • Рябова Л.И.
RU2165006C1

RU 2 224 876 C1

Авторы

Рябова Л.И.

Даты

2004-02-27Публикация

2002-08-13Подача