Тампонажный раствор Советский патент 1993 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к цементированию нефтяных и газовых скважин и установке высокопрочных мостов в условиях температур от 10 до 30°С.

Цель изобретения - повышение качества разобщения пластов в условиях температур 10-30°С путем увеличения ранней прочности цементного камня.

Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор, включающий портландцемент, фосфоновый комплексен, ок- сихлорид алюминия и воду, содержит вышеуказанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Портландцемент68,68-68,70 Фосфоновый

комплексен0,03-0,07 Оксихлорид алюминия 0,34-0,36 Вода Остальное Введение в состав раствора оксихлори- да алюминия и фосфонового комплексона в

отношении 1:2 обусловливает высокую прочность цементного камня, способствующую повышения качества крепления и увеличению межремонтного периода, скважин, только в условиях высоких положительных температур (-75°С). При низких положительных температурах (10-30°С) ввиду дво- екратного превышения содержания фосфонового комплексона по сравнению с оксихлоридом алюминия сроки схватывания цементного теста резко удлиняются, а темп набора прочности цементным камнем замедляется.

Заявляемое количественное соотношение компонентов тампонажного раствора позволяет, во-первых, снизить водоцемент- ное отношение, что обусловлено образованием водорастворимых комплексов алюминия с фосфоновыми кислотными остатками добавки (фосфоновые комплексоны

00

о

го

О СО

о

о

Р-ОН и конденсированные фосфаты тион . о па триполмфосфата натрия P-ONO., котоон

рые обладают более высоким разжижающим действием, чем при индивидуальном применении реагентов. Во-вторых, превышений содержания ОХА над содержанием добавки на основе фосфоновых кислотных групп, наряду с ускорением твердения, значительно повышает прочность формирующегося цементного камня при низких положительных температурах, обеспечивая тем самым для этих условий повышение качества разобщения пластов.

Тампонажные растворы готовят и испытывают согласно ГОСТ 26798.р-8&ГОСТ 26798.2-85 и техническим условиям по ГОСТ 1581-85 путем введения портландцемента при нормальных условиях в воду затворения, содержащую оксиэтилидендифосфоновую кислоту (ОЭДФ), или нитрилотриметилфос- фоновую кислоту (НТФ), или амифол, или триполифосфат натрия (ТПФН) и оксихло- рид алюминия.

П р и м е р 1. Жидкость затворения готовят путем растворения в 90 мл воды 0,09 г ОЭДФ и 1,00 г ОХА. Затем 200 г портландцемента затворяют приготовленным водным раствором и смесь перемешивают. .

При плотности раствора 1,89 г/см и растекаемости 20 см начало схватывания при 10°С составляет 7 ч 00 мин, конец схватывания - 10 ч 30 мин. При 30°С начало схватывания наступает через 2 ч 15 мин, конец схватывания - через 3 ч 30 мин, В указанном интервале температур через 24 ч твердения камень набирает прочность, равную 0,9-2,9 МПа при изгибе и 1,7-5,5 МПа при сжатии.

П р и м е р 2. Жидкость затворения готовят путем растворения в 90 мл воды 0,20 г амифола и 1,05 г ОХА. Затем 200 г портландцемента затворяют приготовлен0

5

0

ным водным раствором, смесь перемешивают.

При плотности раствора 1,89 г/см и растекаемости 18 см начало схватывания при 10°С составляет 7 ч 30 мин, конец схватывания - 11 ч 25 мин. При 30°С начало схватывания наступает через 2 ч 30 мин, конец схватывания - через 3 ч 45 мин. В указанном интервале температур через 24 ч твердения камень набирает прочность, равную 1,1-3,2 МПа при изгибе и 1,9-5,9 МПа при сжатии.

Остальные примеры готовят аналогичным образом.

Данные приведены в таблице.

Технико-экономическая эффективность разработанного тампонажного раствора по сравнению с известным заключается в повышении качества цементирования и сокра- щении времени на ожидание набора цементным камнем необходимой прочности, что повышает качество разобщения пластов в условиях низких положительным температур. 5

Формула изобретения

1. Тампонажный раствор, включающий портландцемент, фосфоновый комплексен, оксихлорид алюминия и воду, отличаю- 0 щ и и с я тем, что, с целью повышения качества разобщения пластов в интервале температур 10-30°С за счетувеличения ранней прочности цементного камня, он содержит указанные компоненты при следующем 5 соотношении, мае. %: Портландцемент Фосфоновый комплексен Оксихлорид алюминия 0 Вода

2. Раствор по п. 1,отличающийся тем, что в качестве фосфонового комплек- сона он содержит оксиэтилидендифосфоновую кислоту или нитрилотриметилфос- 5 фоновую кислоту, или аминофол, или триполифосфат натрия.

68,68-68,70

0,03-0,07 0,34-0,36 остальное

Использование: цементирование нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: раствор готовят путем затворения водой портландцемента в количестве, мзс.%: 68,68-68,70, фосфонового комплекса 0,03-0,07 и оксихлорида алюминия 0,34- 0,36. В качестве фосфонового комплексона можно использовать оксиэтилендифосфо- новую кислоту или нитрилотримегилфос- фоновую кислоту, или амифол или триполифосфат натрия. Применение раствора позволяет качественно проводить цементирование кондукторов и промежуточных колонн, устанавливать надежные мосты, работающих в интервале температур 10-30°С. Ё