Тампонажный состав Советский патент 1989 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, конкретно к цементированию обсадных колоин скважины.

Цель изобретения - повышение подвижности тампонажного раствора и сохранение ее в процессе прокачивания при одновременном повышении ранней прочности цементного камня.

Тампонажный состав содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Портландцемент 97,9-99,4 Мочевина0,4-0,6

Глицерин0,2-1,5

Состав готовят смешением компонентов, затем затворяют смесь водой.

при водосмесев-ом соотношении 0,5 и получают Тампонажный раствор.

Наличие в тампонажном растворе глицерина и мочевины приводит к сокращению количества гидрата окиси кальция в растворе, а также к образованию сложных эфиров в результате взаимодействия добавок. Поэтому растет прочность цементного камня, ускоряется процесс схватывания и твердения цементного камня и увеличивается подвижность тампонажного раствора.

Составы и физико-механические свойства тампонажного раствора и образующегося цементного камня приведены в таблице.

СЛ

Пример 1. Состав с максимальной прочностью через 24 ч твердения, включающий мас.%:

Портландцемент 98,1 (1275,3 г) Мочевина0,4 (5,2 г)

Глицерин1,5 (19,W)

Вода(650,0 г)

Этот раствор имеет удовлетворительные реологические свойства. Нача- ло схватывания через 2 ч 10 мин. Прочность цементного камня на изгиб через 24 ч твердения - 3,15 МПа, через 10 ч твердения - 2,68 МПа. Увеличение содержания глицерина более 1,5% не приводит к увеличению прочности цементного камня через 24 ч твердения, одновременно снижая прочность через 10 ч, что нецелесообразно.

Пример 2. Состав, включающий мае.%:

99,2 (1289,6 г)

0,6 (7,8 г)

0,2 (2,6 г)

(650,0 г)

Этот раствор имеет начало схватывания через 2ч 22 мин ;прочность цементного камня на изгиб через 10ч твердения - 2,16 МПа, через 24 ч - 4,80 МПа.

Увеличение содержания мочевины более 0,6%, незначительно увеличивая прочность цементного камня через 10ч твердения, существенно снижает суточную его прочность, что нецелесообраз- но.

Пример 3. Оптимальный состав включающий, мас.%:

Портландцемент 98,6 (1281,8 г) Мочевина0,4 (5,2 г)

Глицерин1,0 (13,0 г)

Вода(650,0 г)

Раствор такого состава имеет удовлетворительные реологические свойства (растекаемость 24 см), начало схва тывания через 2 ч 17 мин. Прочность цементного камня на изгиб через 10ч твердения - 3,74 МПа, через 24 ч - 5,10 МПа.

Пример 4. Состав, включаю- щий, мас.%:

Портландцемент 97,9 (1272,7 г) Мочевина0,6 (7,8 г)

Глицерин1,5 (19,5 г)

Вода(650 г)

5

0

5

0

35

0

з

Q

5

Этот раствор имеет начало схватывании 2 ч 10 мин, предел прочности цементио1Ч камня на ичгиб через 10 ч твердения - 2,62 МПа, через 24 ч - 5,62 МПа.

Пример 5. Граничный состав, включающий, мас.%:

Портландцемент 99,4 (1292,2 г) Мочевина0,4 (5,2 г)

Глицерин0,2 (2,6 г)

Вода(650 г).

Тампонажный раствор имеет начало схватывания через 2 ч 17 мин,предел прочности на изгиб через 10 ч твердения цементного камня - 2,92 МПа, через 24 ч - 4,28 МПа.

Снижение содержания мочевины и глицерина соответственно менее 0,2 и 0,4% не приводит к увеличению прочности.

Тампонажный раствор, включающий, помимо порт зандцемента, мочевину и глицерин, имеет начало схватывания, отличающееся от начала схватывания раствора, содержащего только портландцемент, не более чем на 13 мин, что находится в пределах погрешности метода. В связи с этим нет необходимости в принятии дополнительных мер по предотвращению преждевремен- Ного схватывания тампонажного раствора, требующихся при наложении ограничений на длительность процесса цементирования.В то же время достигаемая интенсификация процесса твердения цементного камня позволит сократить продолжительность цикла строительства скважин за счет сокращения на 50-60Z времени ожидания затвердевания цемента. Формула, изобретения

Тампонажный состав, включающий портландцемент, мочевину и добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения.подвижности тампонажного раствора и сохранения ее в процессе прокачивания при одновременном повыщении ранней прочиости цементного камня, он содержит в качестве добавки глицерин при следующем соотношении компонентов,мае.:. Портландцемент 97,9-99,4 Мочевина0,4-0,6

Глицерин0,2-1,5

Примечание,

Режим консистометрии: 30 мин выход на режим

(, 25 МПа), стабилизация режима 30 мин,

выход из режима 30 мин.

/)R - разность растекаемости чистого тампонажного раствора и обработанного химическими реагентами.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для цементирования обсадных колонн скважин. Цель - повышение подвижности тампонажного раствора и сохранение ее в процессе прокачивания при одновременном повышении ранней прочности цементного камня. Для этого состав в качестве добавки содержит глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 97,9-99,4

мочевина 0,4-0,6

глицерин 0,2-1,5. Состав готовят смешиванием компонентов с последующим затворением водой при водосмесевом соотношении 0,5. Наличие в составе глицерина и мочевины приводит к сокращению количества гидрата окиси кальция в растворе. В результате взаимодействия добавок образуются сложные эфиры. При этом растет прочность цементного камня, ускоряется процесс схватывания и твердения цементного камня и увеличивается подвижность тампонажного раствора. 1 табл.