Тампонажный состав Советский патент 1985 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтяной промьшшенности,использующей вяжущие материалы при креплении нефтяных и газовых скважин, в частности к тампо нажным растворам на основе цемента, обладающим высокой подвижностью, и может быть использовано для цементирования скважин. Цель изобретения - повьпиение подвижности состава и снижение проницае мости цементного камня. Адипаты натрия представляют собой смесь натриевых солей моно- и дикарбоновых кислот, содержатся в щелочных стоках производства капролактама (ЩСПК) и имеют следующий состав по ТУ 6-03-10-3-8, вес Л: Адипаты натрия23,86 Анок 0,006 Анол0,022 Свободный NaOBt,32. Концентрация их в стоках производ ства составляет 23,86%, плотность водного раствора t,14 г/см, ,7 В качестве вяжущего могут быть ис пользованы все виды цементов - тампо нажный как для холодных, так и для горячих скважин, различные цементо бентонитовые смеси, а также шлакопес чаные смеси (1ШЩС) . Адипаты натрия вводятся в воду за творения с последующим смешением с . вяжущим компонентом. В 1результате введения адипатов натрия в тампонажный раствор достигается значительный эффект повьппения подвижности: растекаемость по конусу АзНИИ увеличивает ся с 18 до 25 см у цемента для холодных скважин и с 19 до 23 см у цемента для горячих скважин. Значи тельно уменьшается статическое напряжение сдвига, понижается условная вязкость тампонажного раствора и понижается проницаемость цементного камня. Свойства предложенных тампонажных растворов, в том числе на шла копесочной основе, в сравнении с известным цементным раствором, обработайным смолой СФ-010., приведены в табл.1,2 и 3. Для приготовления тампонажного раствора по изобретению вводится добавка адипатов натрия в виде, водного 23,86%-ного раствора в количестве, например, 0,25 мас.% к воде затворения. Это количество соответствует 0,08% адипатов натрия в пересчете на сухое вещество. Потом приготовленным раствором затворяется сухой цемент. Например, если к воде затворения добавлено 0,08% адипатов натрия, то конкретный состав приготавливается следующим образом. В 99 г воды растворяется 1-г адипатов натрия, приготовленным раствором затворяются 200 г тампонажного цемента. Параметры приготовленного раствора следующие: растекаемост 25 см, условная вязкость 64 с, сне - 105/128 мг/см2, сроки схватывания практически не изменяются, а прочность цементного камня на изгиб и сжатие остается высокой.Проницаемость цементного камня по газу при введении в раствор указанного количества адипатов натрия снижается до 1,6 нЦ, в то время как у цемента без добавок она составляет 2,0 мД, а с добавкой СФ-010 - 2,3 мД. Если к воде затворения добавлено 0,066% адипатов натрия, это значит, что 0,8 г адипатов натрия растворено в 99,2 г воды и раствором затворено 200 г тампонажного цемента. Параметры- приготовленного состава следующие: растекаемость 22,5-см, условная вязкость 92 с, статическое напряжение сдвига 104/127 мг/см, сроки схватывания остаются прежними, прочность на изгиб и на сжатие высокая. Добавка адипатов натрия в количестве 0,41% соответствует составу 5 г адипатов натрия, 95 г воды и 200 г тампонажного цемента. Параметры показаны в табл.1. Вводить в раствор адипаты натрия в количестве меньшем 0,066 вес.% нецелесообразно, так как зффект повышения подвижности Незначителен, а более 0,41 вес.% не имеет смысла, так как большая добавка может вызвать изменение прочностных характеристик цементного камня. Количество вяжущего, в составе определяется из расчета, что водоцементное отношение должно быть равно 0,5.

Таблица 2

ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ, содержащий вяжущее, добавку-разжижитель и воду, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения подвижности состава и снижения проницаемости цементного камня, в качестве добавкиразжижитбля состав содержит адипаты натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: 52,46-66,61 Вяткущее 0,066-0,410 Адипаты натрия Остальное Вода

,83 1,81 1,8 1,8 1,79 22231315 Р,см19 9276Не те- Не теТ,сНе течетчет чет 110/ 56/180210/ 198/210 сне,1028/ мг/см/1028 /290/252

7,кг/см 1,82 1,811,811,83

Р, см18212319

Таблица 3

1,82

. 1,82 20 19,5 1,77 1,71,7, 1,7 172121,522 Не те- 805842 чет 136/136 9/10/169/U /61,6

Не те- Не те- Не те- Не те- Не течёт

Т, с чет чет чет чет

Не течет