Вязкоупругий состав Советский патент 1991 года по МПК E21B33/13 E21B33/138 

Изобретение относится к строительству и эксплуатации скважин, подземных хранилищ газа, а также любых других скважин, требующих ремонтно-изоляционных работ для восстановления герметичности резьбового соединения колонны, контактной поверхности цементный камень - колонна - горная порода или заполнения трещин в цементном камне.

Целью изобретения является повышение эффективности восстановления герметичности элементов крепи за счет увеличения адгезионных свойств и сокращения сроков начала гелеобразования.

Состав включает следующие компоненты, мас.%: карбоксиметилцеллюлозасо степенью полимеризации 600 (КМЦ-600) 2-3; полиакриламид (ПАЛ) 1,00 - 1,25: хромзты 1,00 - 1,50; синтетическая винная кислота (СВК) 1,00-1,50; сложный эфир триэтанола- мина и дистиллята таллового масла (эмуль- тал) 0,03 - 0.05; вода остальное.

В табл. 1 представлены свойства вязко- упругого состава, в табл. 2 - результаты исследований герметизирующего состава на способность восстановления герметичности цементного камня.

Время начала гелеобразования определяют на консистометре КЦ-5. Величину адгезии оценивают методом отрыва одна от другой двух металлических пластин через 24 ч после их скрепления исследуемым вязко- упругим составом. Исследование герметизирующей способности состава по контакту цементный камень / цементный камень проводят следующим образом. Исследование герметизирующей способности состава по контакту цементный камень / цементный камень проводят следующим образом.

Предварительно готовят цементные образцы цилиндрической формы диаметром 27 мм. Через заданное время твердения в нормальных условиях измеряют их воздухопроницаемость. Потом колят образцы по

Os

а со

XI

о

длине и измеряют повторно пронициемость образцов, состоящих из двух половинок и образующих трещину.

Приготовленным герметизирующим составом смазывают обе части образца и складывают, что соответствует ситуации, когда трещина в цементном камне заполнена герметизирующим составом. Через заданное время (до 100 - 110 сут) измеряют воздухопроницаемость. Воздухопроницаемость целых, расколотых и смазанных образцов измеряют по зависимости

., 4 h Уь fib

т n сг рь

где h - высота образца, м;

fib вязкость воздуха, кг/м-с;

VB - объем воздуха, м ;

d - диаметр образца, м;

г- время фильтрации, с;

Рв - давление на входе образца, Н/м2.

Для сравнительной оценки проницаемости целых, расколотых и герметизированных образцов определяют коэффициент сравнения и потери герметичности тампо- нажного камня.

fn - |/ Кс - / 1ЧцГ ц

где Кс - коэффициент проницаемости смазанных герметизированным составом образцов;

Кц - коэффициент проницаемости целых образцов;

Кр - коэффициент проницаемости расколотых образцов.

Таким образом, вязкоупругий состав для восстановления герметичности элементов крепи следует готовить из 1.0 - 1,25%- ного раствора полиакриламида, так как использование раствора полиакриламида с меньшей концентрацией удлиняет процесс полимеризации, не обеспечивая прочности геля, а большие его концентрации приводят к возрастанию начальной консистенции, что исключает проникновение такого состава в каналы.

Регулирование начальной консистенции при заданной скорости гелеобразова- ния достигается изменением содержания эмультала в системе. Регулирование величины адгезии, времени синерезиса и эластичности геля достигается изменением содержания КМЦ-600, хроматов и СВК.

Состав имеет высокие значения адгезии, малое время начала гелеобразования и обеспечивает надежную герметизацию трещин в бетоне. Исследования герметизирующей способности состава путем измерения воздухопроницаемости на контактах цементный камень/металл и металл/металл также подтверждают высокие герметизирующие свойства состава. Причем величины коэффициентов сравнения позволяют сделать вывод о малом эффекте старения состава.

Приготовление герметизирующего состава не требует специального оборудования и заключается в смешивании в

заданной пропорции водных растворов КМЦ-600, полиакриламида, хроматов и эмультала с раствором СВК.

Таким образом, при закачке через перфорированные отверстия в обсадной колонне состава он, проникая через трещины и каналы, образует высокопрочный гель с хорошей адгезией с обсадной колонной и цементным камнем и восстанавливает герметичность крепи. Вязкоупругий герметизирующий состав может быть также использован для временного закрепления обсадных колонн специального назначения, когда возможно их извлечение на поверхность после окончания работ.

Формула изобретения

Вязкоупругий состав, включающий по- лиакриламид, хроматы, добавку и воду, о т - личающийся тем, что, с целью повышения эффективности восстановления герметичности элементов крепи за счет увеличения адгезионных свойств и сокращения сроков начала гелеобразования, он дополнительно содержит карбоксиметил- целлюлозу со степенью полимеризации 600 и сложный эфир триэтаноламина и дистиллята таллового масла, а в качестве добавки используют синтетическую винную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Полиакриламид1,00-1,25

Карбоксиметилцеллюлоза

со степенью полимериза- ции 6002-3

Хроматы1,0-1,5

Синтетическая винная

кислота1,0-1,5

Сложный эфир триэтанола- мина и дистиллята таллового

масла0,03-0,05

ВодаОстальное

Примечание. Содержание воды в составах до 100 мас.%.

В знаменателе указано время, через которое .измеряется.воздухопроницаемость образцов, сут.

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности. Цель - повышение эффективности восстановления герметичности элементов крепи за счет увеличения адгезионных свойств и сокращения сроков начала гелеобразования. Состав включает, мас.%: карбоксиметилцеллюлозу со степенью полимеризации 600 2,00 - 3,00

полиакриламид 1,00 - 1,25

хроматы 1,00 - 1,50

синтетическую винную кислоту 1,00 - 1,50

сложный эфир триэтаноламина и дистиллята таллового масла 0,93 - 0,05

вод остальное. Приготовление состава заключается в смешении в заданной пропорции водных растворов всех составляющих его компонентов. Состав при отверждении образует высокопрочный, эластичный гель с хорошей адгезией с обсадной колонной и цементным камнем, обеспечивающий надежное восстановление герметичности крепи. 2 табл.