Пеноцементный тампонажный состав Советский патент 1988 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к бурению нефтяных н газовых скважин, в частности к тампонажным материалам для крепления скважин в условиях аномально низких пластовых давлений, интенсивных поглощений.

Цель изобретения-- улучшение там- пбнирующей способности раствора за c ieT повышения Kpaf ности, соле- и ще лочестойкости пены .при одновременном снижении хрупкости и проницаемости цементного камня.

Цель изобретения достигается тем, тампонажный раствор для цементи- рЬвания скважин, включающий тампонаж нь|й цемент, жидкость затворения, минеральное волокно, эмульгаторы и газ, в качестве эмульгатора содержит пенообразователи на основе перфтори р(5ванных ПАВ, кроме того, в состав дс полнительно входит упругоэластична демпфирующая добавка при следующем СО-отношении компонентов, мае.ч.:

Тампонажньм цемент 100

Жидкость затворения 50-100

Пенообразователи на i основе перфторирован- ных ПАВО,1-1,5

Минеральное волокно 1,0-5,0

Упругоэластичная

демпфирующая добавка 5,0-15,0

Газ-0,01-5,0

В качестве тампонажного цемента быть использованы тампонажные силикатные или хлорсиликатные порт- ландцементы для холодных и горячих скважин, а также различные смеси на их основе.

В качестве жидкости затворения ис

пользованы техническая вода, природные минерализованные воды (пластовые оэйрные, морские), минерализованные буровые растворы и др.

В качестве пенообразователей на основе пленкообразующих перфториро- ванных ПАВ используются:

NI -Щ- -имидазолинилперфтороксаал килсульфонат калия (натрия)

l1e03SCF2(CF2)nO(CFCF20)rt,CF4 ,

CF, I

Me - К, Na

где п 1,2;

m 0,1,2,3;

N -qll Mё-cyльфoнoпepфтoplIoлиoкca- ariKaHj этиленам1-щ

Т

eOjSCCF VOtCFCF -O fo-CF-COtJH

Me03S(CF2)nO(CFCF20))

i

Ъ

I CFo

CH2

I -NH

Me - K, Na где n 2,3;

m 0,1,2,3.

В перфторированные ПАВ введены пе- нообразователи Прогресс ОП-10, ал- килсульфаты первичных спиртов и др. Перфторированные ПАВ обладают высокой пеноо бразующей способностью в широком интервале температур как в обычных водных paCTBopaXj так и в растворах высокой степени минерализации природных и искусственных с добавками щелочей и солей (NaOH, КОН, , Са(ОН)2 , NaCl, KCl, CaClg, MgClg и др.). Сравнительные данные по кратности и солестойкости пены в минерализованных жидкостях приведены в табл. 1.

П р и м е р. Тампонажный раствор готовят в следующей последовательО

0

5

5

5

лодных скважин добавляют минеральное асбестовое волокно, демпфирующую упругоэластичнуш добавку - силиконовый каучук и тщательно перемешивают. После этого полученную смесь затворяют жидкостью затворения, в которой предварительно растворяют ПАВ. Затем, в таг понажный раствор вводят газ (воздух, азот),

В табл. 2 приведены конкретные примеры данного состава.

В табл. 3 приведены свойства тампонажного раствора и цементного камня, приготовленных согласно изобретению.

Данный пеноцементный тампонажный раствор для цементирования скважин обеспечивает повышение качества тампонирования скважины при аномально низких пластовых давлениях, в том числе и при использовании в качестве жидкости затворения минерализованных вод. Низкая проницаемость цементного камня и хороший контакт с породами и oбcaдны ш трубами позволяет уменьшить затраты на первичное цементирование и ремонт скБЛжии.

Формула изобретения

1. Пеноцементньй тампонажный состав для цементирования скважин, вклю- чающий тампонажный цемент, минеральное волокно, эмульгатор, жидкость эа- творения и газ, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения тампонирующей способности состава за счет повышения кратности, соле- и ще- лочестойкости пены при одновременном снижении хрупкости и проницаемости цементного камня, он дополнительно содержит упругоэластичную демпфирующую добавку, в качестве эмульгатора используют пенообразователи на основе перфторированных поверхностно-актив

ных веп(еств при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Тампонажный цемент 100 Жидкость затворения 50-100 Пенообразователи на основе перфторированных поверхностно-активных веществ 0,1-1,5 Минеральное волокно 1,0-5,0 Упругоэластичная . демпфирующая добавка 5,0-15,0 Газ0,01-5,0

2. Состав ПОП.1, отличаю- щ и и с я тем, что в качестве упру- гоэластичной демпфирующей добавки используют силиконовьй каучук, полиуре- тановую крошку или отходы шинной промышленности.

Таблиц

I

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин. Цель изобретгийя - улучшение тампонирующей спо.собности состава за счет повышения кратности, соле- и щелочестойкости пены при одновременном снижении хрупкости и проницаемости цементного камня. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мае.ч.: тампонажный цемент 100; жидкость затворения 50-100; пенообразователи на основе перфторированных поверхностно-активных веществ 0,1- 1,5; минеральное волокно 1,0-5,0,; уп- ругоэластичная демпфирующая добавка 5,0-15,0; газ 0,01-5,0. В составе в качестве упругоэластичной демпфирующей добавки используют силиконовый каучук, полиуретановую кромку или отходы шинной пром-ти, а в качестве эмульгатора - пенообразователи на основе перфторированных поверхностно- актувных веществ. Последние обладают высокой пенообразующей способностью в широком интервале т-ры, как и в обычных водных растворах. Данный состав может быть использован в качестве затворения минерализованных вод. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. § (Л со со СП 00

Кратность пены

4,9 3,0 3,1 2,9 6,8 4,8 2,9 3,

Примечание: Температура , концентрадая электролита 5Z, концентрация ПАВ )1. В качестве пеяо- образуищих ПАВ использован Кубаксалим.

Таблица2

жный

100

П ор тл а нд це ме нт для горячих скважин

100

Портландцемент

для

скважин

холодных

я

30

Вода техническая пресная

0,1 Кубаксалим

50

Вода морская Баренцева моря

0,6

№ 1

1,0

Асбестовое во- Сивол

локно 7-го

сорта

Демпфирующая ynpyrcj- эластичная добавка

5,0

Пенопластовая крошка

10,0 15,0 7,0 Силиконовый ка- Отходы шинной Пеноолиурета- учукпромьшшенности новая крошка

Воздух

0,01

5,0

5,0

2,5

4,0 5,0

100

100

100

Портландцемент Портландцемент

для горячих скважин

для холодных скважин

5050

Высокощелочная Рассол

1,5

Кубаксалим + + Прогресс в соотношении 2:1

5,0

Синтетические гидросштикаты кальция

0,4 2

1,5

Стеклянные воЛокна

2,0

5,0

3,0

ТаблицаЗ