Тампонажный раствор Советский патент 1984 года по МПК E21B33/138 

О СП

ел

00 Изобретение относится к цементированию скважин и используется для получения тампонажного раствора с информативными свойствами о качестве цементирования и других физических процессах, протекающих в затру6 ном пространстве. Известен тампонажный раствор, со держащий цемент, воду и ради.оактивные вещества в виде Ре 59 иЛи Дающий достаточную и в течение длит ьногр времени информацию о проце сах, протекающих в затрубном пространстве Cl 3 Однако радиоактивные добавки в тампонс1жном растворе, адсорбируясь, могут образовывать на территории буровых опасные для здоровья очаги радиоактивной загрязненности. Известен тампонажный раствор, со держащий цемент, воду и индикаторную добавку в виде активированных радиоактивных изотопов родона 21. Недостатком известного тампонажного раствора является короткий сро выдачи информации, что, обусяовт ено быстрым распадом родона (3,8 сут) и выносом его при цементировании скважин аэрированным тампонажным растворо Цель изобретения - увеличение дл тельности информационного периода индикаторной добавки и исключение вредного воздействия ее на .здоровье лкдаей.- . / ; - Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор, содер жащий цемент, воду затворения и индикаторную добавку, в качестве Последней содержит октоборат натрия и дополнительно содержит реагентыускорители сроков схватывания - йал цинированную и каустическую соду при следующем соотношении компонентов, мае. ч.J Цемент100,0 OKTo6opaiT натрия1,2-5 Кальцинированная сода4-6 Каустическая сода1-3 Вода-45-50 П р и мер. В 500 см воды раст воряют 12 г октобората натрия, 40 г кальцинированной соды и 10 г каусти ческой соды. После этого на получен ном растворе затворяют 1000 г цемен та, после перемешивания в течение 3 мин заливают в стандартные и определяют растекаемость, сроки схватывания и другие технологически свойства. Добавка октобората натрия в жидкость затворения цемента позволяет в течение длительного времени с помощью импульсного нейтронного каротажа провести индикацию распределения цемента за обсадной колонной. В естественных породах содержание бора незначительно и составляет тысячные доли процента и менее, а октоборат натрия содержит около 26 мае. % бора Такая значительная разница в содержании бора и позволяет октоборату натрия являться индикатором; местонахождения включающего его раствора.. Отсутствие собственного излучения , химическая инертность октобората натрия не требует никаких мер предосторожности при его использовании. Стабильность октобората натрия обеспечивает возможность контроля его местонахождения в любое неограниченное сроком время после эаверпения тампонажных работ, тогда как использование тампонажного раствора с родоном - информативной добавкой, как правило, ограничивается 1-2 сроками го полураспада, т.е. 3-6 сут. Особенно осложняет применение родона многоступенчатое цементирование, при котором при проведении геофизических исследований требуется разбурить заливочные устройства, цементные стаканы, чтобы имелась возможность спуска каротажных приборов. Обычно эти работы занимают несколько суток в течение которых активность родона падает до величин естественного фона окружающих пород, и проведение ,. радиокаротажных работ теряет смысл. Однако октоборат натрия, как показали исследования, обладает сильным замеДлягацим действием. . Введение в качестве реагентаускорителя кальцинированной соды сокращает сроки схватывания тампонажного раствора, но слишком узкие пределы добавки данного ускорителя, ниже которых он не оказывает действия на ускорение схватывания, и выше которых раствор становится непрокачиваемым, создают дополнительные трудности при затворении состава и снижают надежность «безопасность проведения цементировочных работ. Аналогичный эффект получается при добавке в тампонажный раствор такого ускорителя, как каустическая сода. Более широкие возможности регулирования сроков п окачиваемости и схватьиания предоставляет комбинированная добавка реагентов каустической с кальцинированной содой. В таблице представлены структурно-механические свойства и сроки прокачиваемости Тампонажного раствора с добавками октобората натрия.

Как видно иэ таблиюд, добавка октобората натрия в цементный раст вор немного -увеличивает время сжваты вания растврра (рецептура 1). Лобав- ка одной кальцинированной соды в смесь от 9 до 10% (рецептуры 2 и 3)

60 резко снижает сроки схватьюання тампонажного раствора до непрокачивае 1мого. Несколько увеличенные пределы добавки регулирования сроков схваты. вания тампонажного раствора имеет

65 каустическая сода. Однако при добавкв менее 5% (рецептура 6) тайпонажный раствор не схватьгаается продолжительное время, а время прюкачиваемости раствора резко снижается до 2 ч 10 мин при добавке 6% (рецеп;гура 4) каустической соды, и практически непрокачиваемым он становится при увеличении добавки до 8%.

Комбинированная (рецептуры 8-10) добавка иэ кальцинированной и каустиче.ской соды в предлагаемых пределах позволяет получить тампонажный состав с необходимыми структурномеханическими свойствами и сроками прокачиваемости.

Таким образом, использование предлагаемого тампонажного раствора с добавкой октобората натрия исключает вредное воздействие на здоровье лищей, обслуживающего персонала и неограниченно увеличивает длительность инфО1 4ационного периода

ТАМПОНАЖЯЫЙ РАСТВОР, содержащий цемент, воду и индикаторную добавку, отличающийся тем, что, с целью увеличения длительности информационного периода индикаторной добавки и иссслючения вредного воздействия ее на здоровье людей, он в качестве индикаторной добавки содержит октоборат натрия и дополнительно содержит реагенты-ускорители сроков схватывания - кальцинированную и каустическую соду при следующем соотношении компонентов, мае. ч. : Цемент100 Вода45-50 Октоборатнатрия1,2-5 § Кальцинированная сода4-6 Каустическая сода1-3