Тампонажный раствор Советский патент 1983 года по МПК E21B33/138 

Иэобрегение относится к бурению, а именно к получению тампонажньпс растворов пониженной плотности, и может бьпъ использовано при цементировании нефтянык и газовых скважин в слабосцементи- 5 рованнык, склонных к гидроразрыву, породах.

Известен тампонажный раствор пониженной плотности, содерЕясащий тампонажный цемент, облегчающую добавку (опока, мел, диатомит, бентонит,, уголь, зола уноса ТЭЦ и др) и Водный раствор ускорителя схватывания, содержащий, мас.%: тампонажный цемент для холодных скважин 42,8-47,3; бентонитовый глинопорошок 5 4,7-5,2; ускоритель схватывания - хлорид кайышя 3,8-4,2; воду 43,5 -: 47.8 И .:

К недостаткам этого (Тнмтонажного 1 рас твора относятся низкая седимен та- ; 20 цнонная устойчивое tb, приводящая к разделению твердой н жидкой-фаз. Водо- i отстгой достигает 24%. Кроме того, ню, сформированному из такого раствора, свойственна усадко, низкая прочность 25 и повышенная теплопроводность.

Известен также тампонажный раствор пониженной плотности, содержащий цемент, ускоритель схватывания - хлорид кальция и воду при следующем соотноше- зо НИИ компонентов, мае. %:

Цемент55,2-59,0

Хпорид кальция3,0-3,4

Вода38,0-41,4

К недостаткам данного раствора от- j носятся низкая седиментационная устойнивость раствора, усадка, пониженная прочность и повышенная теплопроводность камня..

Известен также тампонажный раствор,;, до содержащий портландцемент для хололньк скважнн, шлам магниевых электролиаеров - отход магниевого производства на стадии электролиза безводного кар-: наллита и воду .45

Недостатком известного раствора является отсутствие pacHrapieHHfl у камня, повышенные плотность и теплопроводность Указанные недостатки способствуют разгерметизации затрубного пространства и

снижению качества 1фепления скважнн. При этом ухушиаются как технико-дконо-. мическиё (потеря газа), так и экологи- ческне (загрязнение окружа1ршеи среды) показатели эксплуатации скважин. Высокая теплопроводность цементного камня способствует более интенсивному теплообмену между скважиной и породой, что приводит к потере тепла в случае термической обработки призабойной зоны.;

Целью нзофетення является снижение I плотности раствора и теплопроводности и повышение линейного расширения кемня.;

Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор, содержащий портландцемент для холодных скважин, Шлам магниевых электролизеров - отход магниевого проназодства на стадии электролиза безводного карналлита и воду, содержит указанные компоненты в спеаукщкх. количествах, мае. %:

Портландцемент

для холодных

скважин51,3-54,0

Шлам магнкевых.

электролизеров3,7-3,9

Вода.42,3-44,8

Шлам магниевых электролизеров препсгавляет собой отход магниевого производства титано-магниевых комбинатов на стадии электролиза безводного карналлита. Шлам магниевых электролизеров состоит из следукщих компонентов, мае. 26,0; КСб 2О,4; NgCe 19,9; 5,5; Mg; 2,57; СбГ О,83; с 1,3 Т 1,1 Fe 1,17; 6i 0,36; AG 0,13 и пр. Растворимость | шлама в воде около 9О %.

Был приготовлен известный раствор (портландцементу для холодных сквен : жин, хлорид калышя н вода) н т1ягь предлагаемых растворов е граничными н средним содержанием компонентов, а также содержанием выше верхнего и ниже пределов при 20 G. Сра&ннтельные резутштаты испытаний тампонажных растворов (предлагаемого и извес ного) приведены в таблице.

Денные таблицы свидетельствуют о том, что предлагаемый тампонажный

; раствору оптимальным содержанием комнентов обладает лучшими свойствами, чем известные растворы того же иазначе ния, а именно цементному камню свойственно расширение (до О,3%) и низкая тэплопроводность (прибпП1а1тельно на 10%), Кроме того, данный тампонажный раствор имеет Малую плотность. При содержании компонентов ниже нижнего И выше теркнего пределов возрастает плот ность раствора и теплопроводность камня или же резко возрастает водоотстой раствора (до 6,5 %).

Преимущества тампонажного раствора заключаются в расширении цементного камня, способствукяцего улучшению качества сцепления с колоннами и породой и, вследствие этого, лучшей герметизаЦии затрубного пространства, прадорврашаюшей газопроявления в скважине; теплопроводности камня, способствукадейсовращенизо потерь тепла при термической офаботке призабойной зоны; низкой стоимости тампонажного ; раствора как за счет экономии вяжушего, так и за счет замены хлорида кальция недефицитным материалом - шламом магниевых электролизеров - отходом титано-магниевого проиэво/}С1Ва.

Указанные преимущества в совокупности позволяют повысить качество крепн Ленин скважин, снизить стоимость их строительства, улучшить технико-экономические и экологические показатели эксплуапааии месторождений.

ТАМПС«АЖНЫЙ РАСТВОР, содержащий портпандиемент ддя холодных: скважин, шлам магниевых электролизеров - отход магниевого производства на стадии электролиза безводного карналлита и воду, отличающийся тем, -что, с пелью снижения плотности раствора-и тешижроводностн и повышения линейного расширения камне, он соде1 жи т указанные компоненты в следующих количествах, мае. %: Портланшшмеит для 51,3-54,0 холодных скважян Шлам магкиевых ,9 алектролизеров 42,3-44,8. Вода 1C ч| Од О)