Тампонажный раствор Советский патент 1989 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к бурению скважин, к креплению обсадных колонн нефтяных, газовых и гидротермальных скважин с высокими температурами .

Цель изобретения - повышение прочности и деформируемости цементного камня и увеличение сроков затвердевания раствора при температуре до 320Ч.

Тампонажный раствор содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.%:

Шлакопесчаное вяжущее

Полиакриловое соединение

71,1618- 71,

0,3558- П,3560

4-Окси-2,2,6,6,-тетра- метилпиперидин-1-оксил 0,,0177 ВодаОстальное

В качестве полиакриловых соединений могут быть использованы,например, гипан или метас.

Механизм действия свободного радикала - -окси-2,2 ,6,6-тотраметилпипери- дина-1-оксила заключается в присоединении к полиакриловому соединению, обрыве цепей термического окисления полимеров, захвата свободных радикалов, образующихся при распаде полимера.. Получение при взаимодействии радикала и полимера соединения имеют вид

с о ел

4ib

н

I

. 61

и

с II

N I

О (

.хК

Ни с 3C)i.

о- N

он I

. /

см/

,.-V /СИ

U f С-И,

сн« снг

N

Он

Новая молекула солержит в сеЬе бетаиновый протон. Попадая с водой затворения в клинкер, реагент присединяется к кислородссоставляющей минерала. Среда тампонажного раств постепенно переходит из нейтрально в щелочную с рН 10-11. В щелочной же среде бетаиновый протон, которы был прочно связан с азотом, диссоцирует и легче внедряется в решетку минералов (получается гелекристал- лическая форма кристалла), тем сам повышаются деформационно-прочностн свойства.

Гидроксильные группы в новых мокулах располагаются таким образом, что оказываются способными к образванию с кальциевыми ионами клинкер хелатных и мостиковых связей и сознию сшитой пространственной решетк в объеме тампонажного раствора.

Пример. Для приготовления тампонажного раствора берут 711,6 (71,161 мас.%) вяжущего ШЦе-200, затворяют вяжущее водой в количест 284,б5 мл (28, 4б5 мас.%), в которо предварительно растворяют 35,59 мл (0,3359 мас.) гипана и 0,177 г (0,0177) свободного радикала. Про

5

0

5

0

5

0

ность на изгиб образцов, твердеющих при 320°С, составляет 5,2 МПг.

В табл. 1 приведены составы и свойства тампонажного раствора и камня (сроки схватывания, прочность на изгиб) , приготовленного из 111П1ДС-200 при 320°С. В табл. 2 приведены составы тампонажного раствора и прочностные свойства камня при различных температурах.

При большем или меньшем содержании 4ОКСИ-2,2,6,6-тетраметилпиперидина-1- оксила уменьшаются сроки схватывания И ухудшаются деформационно-прочностные свойства цементного камня (табл.1).

Использование тампона чного раствора позволяет увеличить межремонтный период скважин.

Формула изобретения

Тампонажный раствор, включающий галакопесчаное вяжущее, полиакриловое соединение и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и деформируемости цементного камня и увеличения сроков . затвердевания раствора при температуре до 32П°С, он дополнительно содержит -t-окси-/ ., . ,6 ,6-тетраметил- пиперидин-1-оксил при следующем соотношении компонентов, мае,

Шлакопесчаное вяжущее

с/. , -о .

Полиакриловое соединение

4-Окси-2 ,2,6 ,6 , -тетра- метилпиперидин-1-оксил

Вода

71,1613- 71,

0,3558- 0,3560

0,ОЙО- 0,0177 Остальное

ОО

го

-rs|

rsl

сз

со ГЛ

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для крепления обсадных колонн нефтяных, газовых и гидротермальных скважин. Цель - повышение прочности и деформируемости цементного камня и увеличение сроков затвердевания раствора при т-ре до 320°С. Раствор содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: шлакопесчаное вяжущее 71,1618-71,1640

полиакриловое соединение 0,3558-0,3560

4-окси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил-0,0140-0,0177

вода - остальное. В качестве полиакриловых соединений могут быть использованы, например, шпан или метас. Раствор готовят путем растворения в воде входящих в него компонентов. Использование данного раствора позволяет увеличить межремонтный период скважин. 2 табл.

г-rJ

LA

ГЛ

сэилосэсз1-г

т--ило л-

I I II II

vD -гоCSIчО

осэило

fvл-З илил

IIII

.-ГМ LTv

-СГ

ISCDСЭ

tNелОЛСЭ

vD-со-d-Г- 1чЛчО «Dгоел4D

-Я--d-.

оэ

Гч1

00

r-j

ООООOJо

оилиилиило-- исм очо пзLЛ(TJ -r пзuлпзa rac J гзил l-rot-rot-fOI-rAl-rot-r q} .(U «(u 0(1) (Ц «(U cDinc33:c3i;oiiic3s:a

гого

r

-- cs - -СЭооCDо

сэ

-3- - г- - см

vO чО чО VJD О

г- г г- г г г

Г rvlf

ил

-т

сз

-3- CD

ее

CSI

ОО

см

r

о

ил сэ о

Сила сцепления тампонажного камня с отрыв.

Таблица2

металлом измеряется методом на