Облегченный тампонажный состав Советский патент 1984 года по МПК E21B33/138 

1 Изобретение относится к нефтепро мысловому делу и может быть использ вано при креплении нефтяных и газов сквшкин. Известен раствор m следующего состав, мае. ч.: Гидравлическое вяяппцее5-200Пуодолановый материал100Известь 5-25 Недостатком этого тампонажного раствора является его довольно высо кая плотность 1,44-1,74 г/см при во досмесевом отношении 0,4-0,84. Образующийся камень набирает достаточ ную прочность при 150 С, что не поз возволяет использовать такой раствор при более низких температурах. В зависимости от химического состана пуццоланового материала характер тики получаемого раствора могут б1ат очень различными. Наиболее близким к изобретению я ляется тампонажный состав, включающий кремнегель, известь, гипс J Недостатком известного состава я что при температуре ниже ляется то, 50 С прочность камня на основе резко- снижается, что не позволяет нспо зовать его для крепления скважин. Целью изобретения является повышение прочности цементного камня в интервале температур 10-40 С. Поставленная цель достигается тем, что облегченный тампонажный состав, включающий кремнегель дснтол нительно содержит портландцемент и натрия сульфат при следующем соотношении компонентовJ мас.%: Портландцемент 81-87 Кремнегель 10-18 Натрия сульфат 1-3 Кремнегель выпускается согласно ТУ 6-08-465-80 и представляет собой белый мелкодисперсный порошковидный материал плотностью 1,2 г/с Очень мало растворим в воде, в кислотах и в щелочах. Промытый и высушенный кремнегель имеет влажность 3-7%. Обладает хорошей сыпучестью. По химическому составу кремнегель представляет собой смесь следующих соединений, мас.%: Оксид кремнегеля (5;0j)78-82 Фторид алюминия (AEF,)8-12 8 Гидроксид алюминия (Ае(ОН)з) 8-10 Кремнефторис тая кислота (HjjSi Tg ) Не более 1 Натрия сульфат выпускается Невинномыским азотнотуковым комбинатом согласно ТУ 6-18-1-77. Пример 1. Граничный состав . для 10 G, включакяций, мас.%: Портландцемент 87 Кремнегель10 НатрИя сульфат 3 Тампонажный раствор в лабораторньйс условиях получают следующим оВразом. Содержание компонентов в граммах определяют из расчета массы сухой смеси, равной 500 г и В/С l,0. С точностью до 0,01 г отвешивают 15 г сульфата натрия. Эту навеску помещали в мерный цилиндр объемом 500 мл. Добавляют водопроводную воду примерно до 200 мл. После полного растворения сульфата натрия объем раствора в цилиндре доводят водой до 500 мл. Полученную жидкость затворения тщательно перемешивают и выливают в стакан мешалки. После этого с точностью до 1 г отвешивают 435 г просеянного портландцемента и 50 г кремнегеля Указанные компоненты высыпают в .тот же стакан и полученную композицию перемешивают в течение 3 мин при скорости вращения мешалки 1500 об/tmtt. Испытания полученного тампонажного раствора проводят согласно ОСТ 39-051-77. Такая тампонажная смесь является еще приемлемой, обладает удовлетворитeльны в реологическими свойствами и достаточной прочностью образукнцегося камня (10-15 кг/см по ТУ 21-1-6-67). При увеличении содержания портландце; eнтa более 87% и сульфата натрия более 3% и одновременном снижений со- держания кремнегеля менее 10% увеличивается плотность раствора, ухудшается прокачиваемость и сокращается время начала схватывания, что может привес и к недоподъему раствора до проектнык отметок. Пример 2. Содержание компонентов в граммах определяем из расчета массы сухой смеси, равной 500 г, и В/С 1,0. Оптимальный состав для чакяций, мае. % г 420 (г) Портландцемент 84 Кремнегель 14 70 (г)

Натрия сульфат 2 10 (г) Вода500 (г)

Этот раствор имеет плотность t, 4 2 г / см, обладает хорошими реологическими свойствами. Седиментационно . Начало схватывания происходит через 2 ч 30 ьшн. Образунщий ся камень обладает достаточной прочностью.

Пример 3, Содержание коМпо HCHtoB 8 грантах (этределяется из расчета массы сухой смеси, равной 500 г и В/С 1,0.

- .. . Граиичч1|1й состав для , включапщий, мас.%:

Портландцемент 81 403 (г) Кремнегель 18 90 (г) . Нагрия сульфат 1 5 (г) Вода500 (г)

Him укдзаннсм для этого состава соотн( компонентов удается сни зйть плотность раствора до 1,40 г/см сохранив достаточно высокую прочност К1амня. Сюгаенис содержания натрия сульфата представляется нецелесообразным, так как при этом резко удпиняются сроки схватывания. Увеличение концентрации кремнегеля более 18% приводит к ухудшению прочностных свойств камня, которые заметно снижаются и при содержании цемента менее 81%.

Пример 4. Содержание компонентов в граммах определяют из расчета массы сухой -смеси, равной 500 г, и В/С - 1,0.

Оптимальный состав для 40 С, включающий мас.%:

Портландцемент 84 420 (г) Кремнегель 14 70 (г) Натрия сульфат 2 10 (г) Вода500 (г)

Такой раствор имеет.плотность 1,42 г/см, седиментационно устойчив. Начало схватывания происходит через 2 ч 10 мин. Образукжийся камень имеет достаточную прочность..

Составы и свойства предлагаемого .тампонажного состава и известного П1 иведены в табп. 1 и 2.

0 2 d)

71 При температурах ниже 50°С (таблЛ прочность цементного камня, полученного из известного состава|резко сни жается, тогда как предлагаемый состав можно использовать при температурах ниже 50с вплоть до 10°С. При этом прочность цементного камня соответствует требованиям ТУ 2 1-6-67, а раствор обладает маленькой плотностью и хороши ш реологичес кими свойствами. Наличие такого раствора дает возможность цементировать скважины с температурами условиях низких пластовых давлений. При этом уменьшается возможность поглощения 88 что играет и гидроразрыва пласта. большую роль для сохранения коллекторских свойств продуктивных горизонтов. Приготовление раствора осуществляется непосредственно на скважине с использованием обычной технологии. Кремнегель применяется баз предварительного высушивания, доставка его на скважину может осуществляться с помощью цементовозов. Для погрузки и складирования можно использовать пневматический способ, все это приводит к значительному удешевлению цементировочных работ на скважинах.

ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ, вкл очакяф1й кремнегель, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности цементного камня в интервале температур 10-40 С, состав дополнительно содержит портландцемент и/натрия сульфат при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент81-87 Кремнегель10-18 Натрия сульфат1-3 г