Тампонажный раствор Советский патент 1986 года по МПК E21B33/38 

1 .. 1 Изобретение относится к составам тампонажных растворов для крепления нефтяных и газовых скважин, пробуренных с буровыми растворами на угле водородной основе. Цель изобретения - расширение тем пературного интервала применения там понажного раствора и повьшение прочности цементного камня. Химический состав и физико-механи ческие параметры тампонажных растворов приведены в таблице. Способ приготовления тампонажного раствора следующий. Вначале готовят комплексное поверхностно-активное вещество (ПАВ) затем - обратную эмульсию (типа вода в масле) требуемой устойчивости. Устойчивость эмульсии регулируют в широких пределах за счет использования смеси ПАВ с взаимоподавляющими и дополняющими свойствами: сульфонол НП-3 в изобутиловом спирте с добавкой хлористого кальция - эмульгатор и эмультал - стабилизатор. Обратную эмульсию готовят следующим образом: в дизельном топливе распределяют рас четное количество эмульгатора, в полученный раствор вводят воду в количестве, необходимом на гидратацию вяжущего материала, эмульгируют ее, 72 затем в слабостабилизированную эмульсию добавляют расчетное количество эмультала, тщательно перемешивают и получают обратную эмульсию требуемой устойчивости. Дальше тампонажный раствор готовят по обычной технологии, используя в качестве жидкости затворения обратную эмульсию. Тампонажный раствор работает в .диапазоне температур от 20 до 200°С. Пример приготовления тампонажного раствора. Вначале готовят комплексное ПАВ. Процесс приготовления комплексного ПАВ сводится к интенсивному механическому диспергированию компонентов, входяш:их в его состав. Состав комплексного ПАВ следующий, мас.%: Сульфонол Изобутиловый Хлористый кальций Выбрана наиболее седиментационноустрйчивая композиция комплексного ПАВ, которая позволяет использовать для его приготовления ка:к порошковый, так и 50%-ный водный раствор сульфонола НП-3.

ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР, содержащий цемент, дизельное топливо, поверхностно-активное вещество - эмультал и воду, о тличающийся тем, что, с целью расширения температурного интервала применения и повышения прочности цементного камня, он дополнительно содержит сульфонол, изобутиловый спирт и хлорис- ьш кальций при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: 60-70 Цемент Дизельное 10-20 топливо 0,1-1,0 Эмультал 0,06-0,15 Сульфонол Изобутиловый 0,1-0,25 i спирт Хлористый (Л 0,01-0,025 кальций Остальное Вода

т

300 см - 16,475

1275 г - 70,00

285 13,00

1820 0,195

2,6 г - 0.,15

20

3,06

90,3

5,0

-.2,1

5-50 174 вости, в которую добавляем 1273 г (70 мас.%) портландцемента для холодных скважин, диспергируем его в течение 5 мин и получаем тампонажньп раствор (см. П.1 в табл.). Тампонажный раствор может показаться по составу сложным, однако сложность состава объясняется применением комплексного ПАВ, содержание которого в рецептуре тампонажного раствора изменяется в диапазоне 0,20,5 мас.%. Регулирование начала и конца сроков схватывания предлагаемого тампонажного раствора происходит пропорционально концентрации стабилизатора - эмультала. Это очень важно, подбор сроков схватывания для других типов тампонажных растворов, на углеводородной основе затруднен. В предлагаемом тампонажном растворе с повьшением температуры формирования цементного камня для сохранения необходимых технологических параметров увеличивается концентрация эмультала и дизельного топлива, а уменьшается концентрация комплексного ПАВ. Изменением соотношения ПАВ в предлагаемом тампонажном растворе достигается выбор оптимальных реологических характеристик (см. п.п. 6,7 в табл.).

но950 г - 60,00

ьй

Хлористый кальций

Вода пресная 310 см -19,56

Портландцемент дпя горячих

скважин

Дизельное

топливо

Эмультал

Сульфонол

НП-3

Изобутилов

спирт

Хлористый

кальций

Вода пресн

ШПЦС-200 Дизельное топливо Эмультал Сульфонол НП-3

Изобутилов спирт Хлористьй кальций Вода пресная

380 см - 20,00

0,21

1585

1,8 г - 0,12

0,3 г - 0,02

1810 0,20 1790 0,22

4-25

2,96

20

76,4

2-45 . 3-55

2,90 80

82,6

2,74 140 3-40 . 5-00

70,7

5,1

2,2

6-05

2,9 7,0

5,6 13,4

№№ Состав тампонажиого раствора пп на 1 л, масД

ый

ый

ая

ый

i Плот- лстекае-кг/м- } мск-.тъ,

м

1210 г - 68,00

385 см - 18,00 17,8 см - 1,00

1780 0,225

1 г - 0,06 1,5 см - О,10 О,16 г - 0,01 230 см - 12,83

1215 г - 68,76

365 см - 17,02

1770 0,22

1,7 г - 0,10

0,25 г - 0,017 245 см - 13,793

1215 г - 68,75

365 смЗ - 17,01 1,8 см- - 0,10

1770 0,20

2,0 г - 0,117 3,0 см - 0,195 0,32 г - 0,020 245 смЬ - 13,808

II

68,3

2,64

200

3-30 4-40

71,4

2,82

40

.4-00 4-50

126381712

Продолжение таблицы

14,6

6,5