Тампонажный раствор Советский патент 1987 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтяной промьшшенности и предназначено для использования при изоляционных работах в скважинах.

Известен тампонажный материал, включающий суммарные фенолы, карба- мидный олигомер и слабые растворы кислот или щелочей D1

Однако применение этого материала затруднено тем, что он имеет низкие структурно-механические характеристики и длительные сроки отверждения.

Известен также тампонажный раство для производства изоляционных работ, включающий буровой раствор, щелочь, суммарные сланцевые алкилрезорцины и отвердитель - формалин 2 .

Основным его недостатком является ограниченный температурный интервал использования и высокая токсичность формалина, входящего в состав тампо- нажного раствора.

Дель изобретения - снижение токсичности при сохранении структурно- механических свойств.

Поставленная цель достигается тем что в качестве отвердителя использую карбамидные олигомеры при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сумарные алкил-резорцины 10,0-28,5

Карбамидный

олигомер 28,5-46,0

Щелочь0,8-3,0

Буровой р аСтвор 35,0-60,0

Карбамндные олигомеры представляют собой мочевино-формальдегидные смолы, полученные в результате взаимочевины

СН,

форсн.

мальдегида в определенных строго контролируемых условиях. В результате реакции могут получиться линейные, циклические, трехмерные продукты.

50

Карбамидные олигомеры представляют собой меламино-формальдегидные или меламино-мочевино-формальдегидные смолы также полученные конденсацией меланина, мочевины и формальдегида при определенных условиях.

В качестве бурового раствора может использоваться любой буровой раствор на водной основе, дисперсионной ере- дои которого является вода, а дисперсной фазой - различные материалы (ОСТ 39-015-75) с .

О

5

0

5

0

5

Буровой раствор 1 при следующем..- соотношении компонентов, мас.%: глина 19; нефть 9,1; утяжелитель в растворе 18; вода - остальное. ,2 г/см2; с; /210 мг7см2.

Буровой раствор 2 (соленасьпден- ный) при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 16-18; утяжелитель 18-20; соль (NaCl) 26; вода- остальное.

,2 г/смз.; с; /210 мг/см.,

Буровой раствор 3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 20; нефть 9,1; УЩР 8; вода - остальное .

,44 г/смз ; с; /210 мг/см2.

Для приготовления тампонажного раствора его компоненты тщательно перемешиваются в заданной пропорции.

П р и м е р 1. 1,5 щелочи растворяют в 60,0 бурового раствора 1, 10,0 алкилрезорцинов, 28,5 карбамид- ного олигомера вводят в буровой раствор, ,0. Время потери текучести при 25 С 20 ч. Предел прочности через

24ч 0,7 МПа.

Пример2. 1,5 щелочи растворяют в 35,0 бурового раствора, 28,5 алкилрезорцинов, 46,0 карбамидного олигомера вводят в буровой раствор. ,0. Время потери текучести при

25С 12 ч. Предел прочности через

24ч 1,7 Мпа. СНС смеси 6/9 мг/см. Пример 3. 0,8 щелочи растворяют в 50,0 бурового раствора 2,16,5 алкилрезорцинов, 34,0 карбамидного олигомера вводят в буровой раствор, ,3. Время потери текучести при

25С 30 ч. Предел прочности на изгиб через 24 ч 1,0 МПа, СНС смеси 108/ /144 мг/см.

Пример 4. 3,0 щелочи растворяют в буровом растворе 2,16,5 алкилрезорцинов, 34,0 карбамидного олигомера М-19-62 вводят в буровой раствор, ,0. Время потери текучести при 25 С 14 ч. Предел прочности на изгиб через 24 ч 1,4 Ша. СНС 108/144 мг/см.

П р и м е р 5. 1,5 щелочи растворяют в 50,0 бурового раствора 1,16,5 алкилрезорцинов, 34,0 карбамидного олигомера вводят в буровой раствор, рН 10,0. Время потери текучести при 25 С lS ч. Предел прочности на изгиб

fO

Применение этого или иного бурового раствора-наполнителя не влияет существенно на процесс отверждения там- понажного материала (примеры 2,65,7).

В табл.2 показан выбор оптимальных концентраций ингредиентов.

При содержании щелочи в смеси ниже 0,8 отверждение тампонажного материала не происходит (пример 1)., Содержание щелочи более 3,0 не дает существенного сокращения времени потери текучести (сравните пример 4 табл.1 и пример 2 табл.2). Дальнейшее увеличение количества щелочи нежелательно.

Соотношение количества компонентов связующего (алкилрезорцинов и карба- мидного олигомера) также играет заметную роль в процессе отверждения тампонажного материала. При соотноше-

31285141

через 24 ч 1,1 МПа. СНС смеси 108/ /144 мг/см.

Пример 6.1,5 щелочи растворяют в 35,0 бурового-раствора 3,28,5 алкилрезорцинов, 46,0 карбамидного олигомера вводят в буровой раствор ,0. Время потери текучести при 25°С 12 ч. СНС .смеси 108/144 мг/см . Предел прочности на изгиб через 24 ч 1,3 МПа.

Пример. 16,5 щелочи растворяют в 48,0 бурового раствора 3,16,5 алкилрезорцинов, 34,0 карбамидного олигомера вводят в буровой раствор, ,0. Время.потери текучести при 15 25°С 16ч. Предел прочности на изгиб через 24 ч 1,0 МПа.

Результаты испытаний сведены в табл.1.

Из данных табл.1 видно, что введе-20 нии алкилрезорцинов и карбамидного ние бурового раствора в качестве на- олигомера 1:2 происходит нормальное полнителя улучшает структурно-механи- отв.ерждение тампонажного материала ческие свойства тампонажного материа- (табл.1), при соотношении компонентов ла. Если содержание связующего более связующего 1:1 время .потери текучести или равно 70%, то СНС смеси равно - увеличивается (пример 2,4 табл.1 и 6/9 мг/см. При содержании связующего пример 3 табл.2), при соотношении 40 и 50%, а бурового раствора соответственно 60 и 50% СНС бурового раствора возрастает до 105/135 и 100/ /130 мг/см2 (примеры 1,2,4,5,6,7). 30

Время потери текучести сокращается 1,5-6 раз по сравнению с уже известными ОГР.

С увеличением содержания связующего в смеси время потери текучести З меньшается (йримеры 2,3).

Щелочь, вводимая в рецептуру тампонажного раствора в качестве катализатора, оказывает большое действие

на отверждение тампонажного материа- 40 зуемыми в качестве отвердителей. ла. Время потери текучести сокращает- Таким образом, ожидаемый технико- ся при этом с 30 до 12ч (примеры 3, 2,4,5).

С увеличением содержания связующего увеличивается прочность пластмас- .45 работ и повьшгение качества изоляции сового камня (примеры 1,2,4).зон поглощения.

компонентов 2:1 отверждение смеси не происходит (пример 4 табл.2). Таким образом,наиболее приемлемым соотношением компонентов связующего в рецептуре тампонажного раствора является соотношение алкилрезорцинов и карбамидного олигомера 1:2.

Токсичность тампонажного материа- 35 ла уменьшается в связи с тем, что

карбамидные олигомеры, вводимые в качестве отвердителя, обладают пониженной токсичностью по сравнению с формалином и другими веществами, испольэкономический зффект может быть получен за счет сокращения времени и материалов на проведение изоляционных

O

Применение этого или иного бурового раствора-наполнителя не влияет существенно на процесс отверждения там- понажного материала (примеры 2,65,7).

В табл.2 показан выбор оптимальных концентраций ингредиентов.

При содержании щелочи в смеси ниже 0,8 отверждение тампонажного материала не происходит (пример 1)., Содержание щелочи более 3,0 не дает существенного сокращения времени потери текучести (сравните пример 4 табл.1 и пример 2 табл.2). Дальнейшее увеличение количества щелочи нежелательно.

Соотношение количества компонентов связующего (алкилрезорцинов и карба- мидного олигомера) также играет заметную роль в процессе отверждения тампонажного материала. При соотноше-

5

0 нии алкилрезорцинов и карбамидного олигомера 1:2 происходит нормальное отв.ерждение тампонажного материала (табл.1), при соотношении компонентов связующего 1:1 время .потери текучести - увеличивается (пример 2,4 табл.1 и пример 3 табл.2), при соотношении 30

компонентов 2:1 отверждение смеси не происходит (пример 4 табл.2). Таким образом,наиболее приемлемым соотношением компонентов связующего в рецептуре тампонажного раствора является соотношение алкилрезорцинов и карбамидного олигомера 1:2.

Токсичность тампонажного материа- 5 ла уменьшается в связи с тем, что

карбамидные олигомеры, вводимые в качестве отвердителя, обладают пониженной токсичностью по сравнению с формалином и другими веществами, используемыми в качестве отвердителей. Таким образом, ожидаемый технико-

работ и повьшгение качества изоляции зон поглощения.

экономический зффект может быть получен за счет сокращения времени и материалов на проведение изоляционных

Таблица 1

Редактор С.Патрушева

Составитель С.Санамова

Техред В.Кадар Корректор Л.Пилипенко

Заказ 7619/34Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д., 4/5

-- 1 J,ш, -г -1т .-.- .Ч-, Т1 I- - - I -. .и -- - -ДГ--Ж rml-r пп Т-. -m . - п- - - . - т..,

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4