Облегченный тампонажный раствор Советский патент 1988 года по МПК E21B33/138 

4:

00

to

со

4

Изобретение относится к бурению нефтяных н газовых скважин, в частности к получению тампонажных раство ров для цементирования скважин с низким пластовым давлением.

Цель изобретения - повьшение прочности цементного камня в интервале температур 0-50 С.

Облегченный тампонажный раствор содержит тампонажный цемент (ТЦ) для холодных скважин, ускоритель схватывания - поташ, облегчающую добавку - гидролизный лигнин, модифицированный хлоридными возгонами (отходом титаномагниевого производства) и воду при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: ТЦ для холодных скважин 75-90

Гидролизный лигнин, модифицированньш хлоридными возгонами 10-25 Поташ. 2-10

Вода80-130 .

Модифицированный гидролизный лиг- . НИН получают путем кипячения гидролизного лигнина в водном растворе хлоридных возгонов с последующей сушкой. Хлоридные возгоны, применяемые для модифицирования гидролизного лиг- нИна, представляют собой отход производства металлического магния из карналлита на стадии рафинирования электролита. Хлоридные возгоны включают следуюпще основные компоненты,%: FeCl 6-9;, Fed, 18-21; Aid, 23-32; MgO 11-16J MgCl,j 7-10; NaCl 3-5; Mg 1-2,5.

Для использования в качестве об- легчающей добавки наилучшими свой- ствами обладает модифицированный гид- ролизный лигнин, обработанный в 2- 10%-ном водном растворе хлоридных возгонов при соотношении объема раствора (1м) к массе гидролизного лигнина (1 т), равном 3-4, в течение 10-40 мин с последующей сушкой. Приготовление облегченного тампонажного .раствора осуществляется по известной технологии. В промышленных условиях он может быть приготовлен путем смешения ТЦ и модифицированного гидролизного лигнина, взятых в заданном массовом соотношении, с помощью це- ментосмесителя с последукшщм затворе- нием смеси на водном растворе поташа заданной концентрации. Модифицирование гидролизного лигнина можно производить на заводе гидролизной промышленности или в тампонажных конторах буровых предприятий.

Пример 1, Берут 270 г ТЦ для холодных скважин, 30 г модифицированного гидролизного лигнина, смешивают, вводят 6 г поташа в 240 см воды и перемешивают до полного рас0 творения, затем затворяют сухую смесь на водном растворе поташа. В результате получают состав 1. При этом гидролизньй лигнин модифицируют кипением в 2%-ном водном растворе

5 хлоридных возгонов при соотношении об йема водного раствора к массе лигнина ,0 см /г в течение 10 мин. Плотность и растекаемость определяют при . Часть исходньк материа0 лов, предназначенных для испытания при , заранее вьздерживают при 0°С и раствор приготавливают при . Определяют сроки схватывания и прочность на сжатие после 2 сут и

5 3 мес твердения при 0,22 и 50 С.

Пример 2. Берут 247,5 г ТЦ для холодных скважин, 52,5 г модифицированного гидролизного лигнина (кипение проводят в 6%-ном водном

0 растворе хлоридных возгонов в течение 25 мин при ,5 с последующей сушкой при 105 с), смешивают, вводят 18 г поташа в 315 Ьм воды и перемешивают до полного растворения поташа,

5 затем затворяют смесь на водном растворе поташа. В результате получают состав 2. Линейное расширение данного раствора составляет 0% в условиях твердения под давлением 1,0 МПа.

0- Пример 3. Берут 225 г ТЦ для холодных скважин, 75 г модифицированного гидролизного лигнина (кипение проводят в 10%-ном водном растворе хлоридных возгонов в течение

5 40 мин при ,0 с последующей сушкой), смешивают, вводят 30 г поташа в 390 см воды и перемешивают до полного растворения поташа, затем смесь затворяют на водном растворе поташа. В результате получают состав 3.

Для получения облегченных тампонажных растворов для цементирования скважин с температурой 0-50 С испытывают составы 1-5, приведенные в табл. 1.

Свойства тампонажного раствора и цементного камня для составов 1-5 приведены в табл. 2.

0

, 1432

Из приведенных данных следует, что состав 4 имеет повьшенную плот- , ность, что нежелательно, состав 5 имеет медленное схватывание и низкую раннюю прочность, особенно при .

Технико-экономические преимущества изобретения состоят в получении тампонажного раствора с очень низкой плотнос.тью (до 1250 кг/м), твердеющего при .

Использование большого количества гидролизного лигнина (до 33,3% от массы цемента) - отхода гидролиза древесины - в облегченном тампонаж- ном растворе дает возможность утилизировать этот отход и тем самым способствовать охране окружающей среды.

5

0

Формула изобретения

Облегченный тампонажный раствор, содержащий тампонаж;1ый цемент для х олодных скважин, поташ, воду и облегчающую добачку, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности цементного камня в интервале температур 0-50 С, в качестве облегчающей добавки он содержит гидролизный лигнин, модифицированный хлоридными возгонами - отходом тита- номагниевого производства, при следующем соотношении компонентов,мае.ч.: Тампонажный цемент для холодных скважин 75-90 Гидролизный.лигнин, мо- дифи1Ц1рованный хлоридными возгонами 10-25 Поташ2-10

Вода80-130

Таблица 1

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к получению тампонажньк растворов для цементирования скважин с низким пластовым давлением. Цель изобретения - повышение прочности цементного камня в интервале температур 0-50 С. Раствор содержит тампо- : нажный цемент для холодных скважин, поташ, воду и облегчающую добавку. Последняя включает гидролизный лигнин, модифицированный хлоридными возгонами - отходом титаномагниевого производства при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: тампонаж- ный цемент для холодных скважин 75-90; гидролизный лигнин, модифицированный хлоридными возгонами 10-25; погаш 2-10, вода 80-130. Модифицированный гидролизньй лигнин получают путем кипячения гидролизного лигни- § на в водном растворе хлоридных возго- нов с последующей сушкой. Применяемые / хлоридные возгоны являются отходами производства металлического магния из карналлита на стадии рафинирова- с ния электролита. 2 табл.

М - соотношение объема водного раствора хлоридных возгонов к массе гидролизного лигнина.

1520 1520 1520 1380

20

Таблица2

Продолжение табл.2