Тампонажный раствор Советский патент 1989 года по МПК E21B33/138 

1

Изобретение относится к составам тампонажных растворов и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при креплении неЛтяных и газовых скважин в зоне залегания соленосных отложений.

Цель изобретения - увеличение прочности цементного камня при одновременном повышении седиментационной устойчивости раствора.

Тампонажный раствор содержит портландцемент , нитрилотриметилфосйюноВую кислоту () ,оксиэтилцеллюлозу (ОЭЦ) и солесодержащую добавку (минерализатор) , в качестве которого используют отход производства полиэтиленпо- лиамина (ОПЭНА) со стадии упаривания аминов при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Портландцемент

НТ

ОЭЦ

ОПЭПА

Вода

100,0 0,02-0,08 0,02-0,04 16,0-18,0 50,0-55,0

ОПЭПА образуется на стадии упаривания аминов в процессе производства ПЭПА при нейтрализации их солянокислых растворов едким натром. ОПЭПА представляет собой порошкообразное вещество сероватого цвета, без запаха, хорошо растворимое в воде при обычной температуре. В состав ОПЭПА входит, мас.%: хлорид натрия 80,0- 90,0; едкий натр 0,5-1,0; ПЭП 1,5- 5,0; вода до 100,0,

Технология Приготовления тампонажного раствора состоит в следующем. В воде предварительно растворяют рас 1

СО ОЪ

со

3147

четные количества ОЭЦ, НТФ, ОПЭПА при перемешивании в течение 3-5 мин. Затем в этот раствор вводят расчетное количество портландцемента и вновь перемешивают до получения однородной суспензии (тампонажного раствора) .

Пример 1. В 55,0 мае.ч. воды растворяют, мае.ч.: 18,0 ОПЭПА; Q,02 НТФ; 0,04 ОЭЦ, перемешивая раствор в течение 3-5 мин.

В полученный раствор вводят 100 мае.ч. портландцемента (ПЦТ-100)

щих оптимальные значения ОЭЦ, НТФ, воды, но вместо ОПЭПА - хлористый натрий (см. примеры 7-9 в таблице). Как видно из данных таблицы,эти растворы седиментациопно неустойчивы и характеризуются более низкими значениями прочности цементного камня.

Испытания показали, что в присутствии минерализатора ОПЭПА, рН водного раствора которого достигает 10, проявляется наиболее эффективное действие ОЭЦ на седиментационную устой

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - увеличение прочности цементного камня при одновременном повышении седиментационной устойчивости тампонажного раствора. Раствор содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч: портландцемент 100

нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,02-0,08

оксиэтилцеллюлоза 0,02-0,04

отходы производства полиэтиленполиамина 16,0-18,0

вода 50,0-55,0. Его приготовляют затворением портландцемента на водном растворе добавок. Раствор может быть использован при цементировании соленосных отложений. 1 табл.

и суспензию перемешивают 3 мин до по- чивость и прочность цементного камня.

лучения однородного тампонажного раствора. Свойства тампонажного раствора и цементного камня представлены в таблице.

Пример 2, В 52,0 мае.ч. воды растворяют, мае.ч.: 17,0 ОПЭПА; 0,03 ОЭЦ; 0,05 НТФ, перемешивая раствор в течение 3-5 мин. Затем в полученный раствор вводят 100 мае.ч. портландцемента ПЦТ-100 и перемеши- вают в течение 3 мин до получения однородной смеси (см, пример 2 в таблице) ,

ПримерЗ. В 50,0 мае.ч. воды при перемешивании в течение 3-5 мин вводят,мае.ч.; 16,0 ОПЭПА;- 0,02 ОЭЦ и 0,08 НТФ. Затем в полученную жидкость затворения вводят 100 мае.ч. портландцемента ПЦТ-100 и смесь перемешивается в течение 3 мин до получения однородного тампонажного раствора (см. пример 3 в таблице).

Как видно из данных таблицы, содержание компонентов в составе выше или ниже оптимальных приводит к снижению прочности цементного камня и к более высоким величинам водоотде- ления, что свидетельствует о низкой седиментационной устойчивости тампонажного раствора.

Для сравнения проведены исследования тампонажных растворов, содержаQ5

р

5

0

5

Поверхностно-активные свойства растворов ОПЭПА также способствуют тому, что на поверхности частиц портландцемента адсорбируются молекулы ПЭПА, замедляя гидратацию частиц, что усиливает эффект замедления сроков схватывания с помощью НТФ0

Формула изобретения

Тампонажный раствор, содержащий портландцемент, нитрилотриметилфос- фоновую кислоту, воду, и солесодержа- щую добавку, о тличающийся тем, что, с целью увеличения прочности цементного камня при одновременном повышении седиментационной устойчивости раствора, он дополнительно содержит оксиэтилцеллюлозу, а в качестве солесодержащей добавки - отходы производства полиэтиленполи- амина со стадии упаривания аминов при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Портландцемент 100

Нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,02-0,08

Оксиэтилцеллюлоза 0,02-0,04

Отходы производства

полиэтиленполиамина 16,0-18,0

Вода50,0-55,0

I

,08 0,02 - 0,088 50,0 16,0 1,88 10,0 1,86

Испытания проводились при 90 С я давлении 60 МПа.

Продолжение таблицы

Прочность на нэгиб, через I сут.,МПа

4-30 4-10

3-40 5-30

8-10 8-00

,0 6,0

4,6 4,7