Тампонажный раствор Советский патент 1990 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к области крепления, нефтяных, газовых и гидротермальных скважин с высокими температурами.

Целью изобретения является повышение прочности сцепления тампонажн.ого камня с обсадными трубами.

Тампонажный раствор содержит портландцемент, воду и добавку - 2,2,6,6-тетраметил 4- ацетиламинопиперидин-1-оксил при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент66,64-66,66

2,2,6,6-Тетраметил-4- ацетиламинопипери- ДИН-1-ОКСИЛ0,01-0,033

ВодаОстальное

Свободный радикал 2,2,6,6-тетраметил- 4-ацетиламинопиперидин-1-оксил, имеющий две функциональные группы (в положении 1 и 4) с различными функциональными свойствами, взаимодействует с высокоактивными силикатами портландцемента п ри , а именно с ЗСаО х Si02 и /J-2CaSi02 и их промежуточным продуктом алюмоферритом кальция, изменяя их изоморфизм и увеличивая молекулу продуктов гидратации этих минералов, что сказывается на повышении адгезионных свойств тампонажного раствора. В положении 1 находится локализованный парамагнитный центр, который обладает химическим сродством к металлам и способствует адгезионному взаимодействию данного радикала с металлической поверхностью обсадной трубы. В положении 4 гетероцикла расположена функциональная группа, которая обладает способностью взаимодействия с полярными средами (с водными, оксидами металлов и неметаллов, с гидроксисоедине- ниями и т.д). Вследствие такой двойственной реакционной способности добавка является связующим мостиком, соединяющим поверхность металла с цементной ком- позицией. Отсюда следует эффект повышения механико-физической связи между тампонажным раствором и металлом.

О

о

00

со ю ю

Тампонажный раствор готовят путем растворения портландцемента на водном растворе добавки. Составы тампонажного раствора и свойства раствора и камня приведены в таблице.

Пример 1. Для приготовления тампонажного раствора 66,64 мас.% (666,4 г) вяжущего затворяют водой 33,32 7 мас.% (333,27 мл), в которой предварительно растворяют 0.033 мас.% (0,33 г) 2,2,6,6 -тетра- метил-4-ацетиламинопиперидин-1-оксила. Прочность сцепления тампонажного камня с металлом после твердения при температуре 75° составляет 1,85 МПа через 2 сут твердения и 2,8 МПа через 14 сут твердения. Растекаемость 22 см, сроки схватывания: начало 2 ч 35 мин, конец 2 ч 45 мин.

П р и м е р 2. Для приготовления тампонажного раствора 66,65 мас.% (666,5 г) вяжущего затворяют ёодой 33,34 мас,% (333,4 мл), в которой предварительно растворяют 0,016 мас.% (0,16 г) 2,2,6,6-тетраметил-4- ацетиламинопиперидин-1-оксила. Прочность сцепления тампонажного камня с металлом после твердения при температуре 75 С составляет 1,65 МПа через 2 сут твердения и 2,4 МПа через 14 сут твердения. Растекаемость 23,5 см, сроки схватывания: начало 2 ч 45 мин, конец 2ч 55 мин. Как видно из таблицы, раствор обладает высо- кими значениями сцепления тампонажного

камня с металлической поверхностью обсадной колонны в течение 14 сут по сравнению с прототипом. При большем или меньшем содержании 2,2,6,6-тетраметил-4- ацетиламинопиперидин-1-оксила по сравнению с содержанием, приведенным в формуле изобретения, тампонажный раствор становится не технологичным, так как уменьшается растекаемость. Тампонажный камень обладает повышенными крепящими свойствами, исключает водоперетоки на изолируемом участке колонны. Использование тампонажного раствора позволяет повысить качество крепления скважин путем увеличения межремонтного периода эксплуатации скважин.

Формул а и 3 обретени я

Тампонажный раствор, включащий портландцемент, добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления тампонажного камня с обсадными трубами, он в качестве добавки содержит 2,2,6,6-тетраметил-4-ацетилами- нопиперидин-1-оксил при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент66,64-66,66

2,2,6,6-Тетраметил-4-ацетиламинопипериДИН-1-ОКСИЛ0,01-0,033

В°АаОстальное

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение прочности сцепления тампонажного камня с обсадными трубами. Раствор содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: портландцемент 66,64-66,66, 2,26,6-тетраметил-4-ацетиламинопиперидин-1-оксил 0,01-0,033, вода - остальное. Раствор готовят путем затворения портландцемента на водном растворе добавки. Использование раствора позволяет повысить межремонтный период "горячих" скважин. 1 табл.