Тампонажный состав Советский патент 1991 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин, пробуренных в сложных горно-геологических условиях, а именно к тампонажным растворам для цементирования обсадных колонн, перекрывающих интервалы с возможными перетоками пластовых флюидов.

Одним из основных требований, предъявляемых к таким тампонажным растворам, является способность формируемого Цементного камня приобретать прочность в ранние сроки тверданмя, что предотвращает перетоки пластовых флюидов.

Цель изобретения - улучшение подвижности раствора при одновременном уменьшении водосодерхания и увеличении

прочности цементного камня и придания ему безусадочное™.

Состав содержит следующие компоненты, мас.%:

Портландцемент

Сульфат натрия

Железистосинеродистый калий (КЖ)

Нитрилотриметил- фосфоновая

кис/юта (НТФ)

При добавлении в тампонажный состав КЖ его многозарядные Ферроцианидные анионы взаимодействуют с ионами железосодержащих соединений клинкера цемента, в резу ьтате чего образуется труднораство97,870-98,947 1,000-2,000

0,050-0 100

0,003-0,030

p m ая ч jM Vi. «51 cudb Аерроьисшида железа, котпр я совмс-ciiso с сульфатом натрия способ Ьипее ктеньмвнону образе- ги-HiK) ,у1г-ч1ч)))(OB ч, вследет- чпс .ли о } ri tH MiVifj tbbci i3 твердеющей

MdCOl

пто , г пч ( очо& j е, С4э ь. ЗОЕ с о Ј ни iiif 4 г голчо беоpi ,, J ь J Л JbJiiJ O J 0;а у О КЖ8ioci i ;м ia i ч i с осоЗг i ьует более i3,shc r / и гн,/ ion-jhoetv на ранней

j Ч Г My -- If | „

fv г ii i i L н i Ф i i „ ,,Ч i N CG.. ue / - .и „ ч в s овмиенпю

tipC4H.ci ii i i TJ / я более позд4i v с; г) з - п -ч

/Г г i| j t Г Н М/Л1фЭ|Э Hd н j 11 % л ч т s i д н ХгО i i ЬР , fo псзво ier u4bsjL ь L. j о ,мг;ево° oiношение

(вОЗОС - r}riD f СКРйИ9 ИИ ТО Р i sM i

Hli S i i -i rDOKOri

/ьзт ЕП с и1) посчпляет рас- un-ipyii ом t л Ti p LI н еоцал прицепе

1 И л , СЬ

Tovr „ ч р О ЭВРТ п/те зш t i x in -р , з творения во- -io i m - t- OR1 i - 1 лоячт та агонаж f.jo Q),r , содеплаш ем

Т . U v ОТ ОШЭНИИ

J : П

ill Г ,, fa 1

i i i - у i ч vt1 Ci о чапня ir jac

. тя и л orf.

n j с Г О 7 С i M J 4 г. Ч C JOr ju СМПОНРНТОВ

s1

. I 1/

u4

„ и i

I -0

В 1 ,69 ( ),5П)

ч о о (О of) 1 Oi (0,2G) о го состава

I je bu j ;т г i -i, r ton nip - ibuiei ,1 1 o,eiuaior - сфеjj i 1 ieiUy, - Г, 1Г О Нал ( /n j ™n, ,POP ) Э 10ЛУ, Ч-.0 t,OCTECTi Г v i tj-i r , .Ju Gn iioO 4 И JdfjJ i ЧТ1 iw t-UJ С чО Е ОСГО KSJdi -JH J

, и по, емешмвают а i 3i ие w- Г i «т n« Tt uro | зстворенмя,

if, э - f. м ,fc,/ - jiiiici-, ь

. c ivpc3 .PCA t п,,&.С| з взо, I ll г v1) O idi и/ч ;34ShTOM У iC)j ieii M8a}or ь f™ i н1 г Г м

Г,

0

5

0

o

Из габлицы видно, что тампонажный раствор без ККС и НТФ (опыты 1-6) обладает уеадочностью и недос1аточной прочностью в ранние сроки твердения.

Уменьшение водосмесевого отношения до 0,45 уменьшает растекаемость до 17 см и bes ею (-.crips/ оц-ы.1; для практического применения В пр& п гзеиои составе (опы- м Т-18) отимэ оними ониекграциями омлонентов явл г/гся ККС в пределах 0,05-0,10 мае % НТФ 0 003-0 03 мае %

Тампонами1 и и формируемый пементны камень на основе состава имеют следующие пре/мущестеа

высокие значения рэнче 1 прочности « бэзусаточность цементпого иамнч

техьотогически оптимальные CPOKI очвативанмя и твердения тампоиажього раствора,

стабилвШ е во врене.чи значения расте- чаемости в условиях, npi ближенных к фактическим при цементировании обсадных колонн

flpt содержании ККС более 0 1 мае % (опыт 20) в трмпонажном растворе происходит )чтенсификация структурообразова- ммя, зг вдствие этого значительно сьихаегся ее растекаемос ь (до 13 см) за- глеоьнная через 1 Ь ч перемешивания е кон еистог 1втре в режиме 75°С и 50 МПа, время аг стевания равно 25ч, что язно нецоста- «очно п/п пг и ествления процесса цементе Р03с Р

Со; epXdHwe ККС ме. ее 0 05 мае % (спы 19} не дпег повышьм-зя л.ней про 1 ОС1И

Пр)п conepj jHiiii S--7UJ течее 0 003 fisc % не происходи .зеличеьшя ранне про-.ностч цепе л наго кь 1ня (опыт 17)

Содерхз же HI Ф более 0 03 мае %

{ПЛУТ 18) увеличивает сроки твердения, при

еи не обе nt цпваегся повышение ранней

ИрОЧНОСГь, Ч( VriTHCrO СЭМИЧ

Состав, ькл 0 шющ й портландцер енч и НТФ (опыт 23) %ри 7Ь°С прм нормальных сроках схватывания ьмеет невысокою раннюю прочность ii усадочность цементного

-СЭЙНЯ

Состав, вк/съ -ающий портландцемент стльфат натрия и 1 ITtc (опыт 24), также имеет невысокую раннюю прочность цементного камнь.

Состав, включающий портландцемент ч ККС (опыт 2Ь) при 25 и 45°С имеет невысо- cvro раинмю npo-iNoctb цементного камня

Га; им оОразом, состав сохраняет нор мальную подвикность тампонажного рас- чаорз при уменьшении его водосмесевого отношения до 0,4 и обеспечивает увелмче- нме cpotia оватывачич. а таклче раннюю

Изсбрргсн ; относится к бурению сква- Ж1/.Н. Уель - улучшение подвижности рас- при одновременном уменьшении водосодерхания и увеличении прочности цементного камня и придания ему безуса- дочности. Состав содержит следующие ксм- лоненты. мае % портландцемент , 97.870-98,947, сульфат натрия 1,000-2,000, железистосинеродистый калий 0,050-0,100, нитрилотриметилфосфсновая кислота 0,003-0,030. Тампонажный раствср готовят смешением компонентов и затворением водой при В/С 0,4-0,45. Совместное действие жзлез стосинеродчстого калия и кислоты усиливает процесс образованич комплексных соединений, что повышает прочность цементного камня. Действие сульфата натрия в качестве ускорителя схва- тывгмия и кислоты улучшает подвижность раствора, что позволяет уменьшить его во- досмесевое отношение при сохранении нормальной подвижности. 1 табл