"Комплексный реагент-стабилизатор тампонажных растворов "Стар" Советский патент 1993 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин,.а именно к тампонажным материалам, применяемым для их крепления и ремонта при наличии высокопроницаемых горных пород.

Для цементирования скважин в этих условиях необходимо применение тампонажных растворов с низкой водоотдачей и высокой седиментэционной устойчивостью, т.е. обладающих стабильными свойствами в процессе цементирования и затвердевания, Аналогичные требования к тампонажным растворам предъявляются и при креплении наклонно направленных и горизонтальных скважин, в которых вследствие седиментационной неустойчивости растворов под воздействием перепада давления происходит образование флюидопроводящих каналов.

Задачей данного изобретения является получение комплексного реагента для там- п нажных растворов, исключающего слипание частиц поливинилового спирта в воде при одновременном повышении водоудер- жиэающих и изолирующих свойств раствора и камня.

Поставленная задача решается тем, что комплексный реагент-стабилизатор тампонажных растворов, содержащий поливиниловый спирт и добавки, в качестве добавок содержит кремнеземсодержащее вещество и триксан при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Поливиниловый спирт64- 79 Кремнеземсодержащее вещество 20-35 Триксан 0.2-1.0 Реагент получают путем специальной обработки. Условия приготовления реагента, по мнению авторов, представляет собой Ноу-хау. Реагент-стабилизатор Стар используют путем введения его либо в жидкость затворения, либо смешивая с портландцементом и приготавливая далее тампонажный раствор по общепринятой технологии. Количество вводимого реагента в зависимости от вида тампонажного цемента и необходимости получения заданных свойств раствора и камня, как и для большинства добавок такого рода, составляет 0,2-2,0% от массы цемента.

Ј

00 СлЭ 00

ся

00

от

Сл

Поливиниловый спирт (ПВС) представляет собой порошкообразное органическое вещество дисперсностью от 0,02 до 5 мм. Выпускается по ТУ 6-05-05-318-86,

В качестве кремнеземсодержащей добавки используют минеральные породы, содержащие активный кремнезем - трепел, диатомит, опоку и др.

Триоксин представляет собой смесь трибутилфосфата с полиметиленсилокса- ном. Выпускается по ТУ 39-1094-86.

Кремнеземсодержащзя добавка обволакивает частички поливинилового спирта, предотвращая их слипание как в процессе приготовления реагента, так и во время за- творения, что значительно сокращает время приготовления тамлонажного раствора, Триксан, уменьшая воздуховлечение в процессе приготовления раствора, предупреждает пенообразование и. кроме того, в предлагаемом составе способствует ускорению растворения ПВС. Мелкодисперсный активный кремнезем за счет образования гелеобразнои структуры способствует улучшению водоудерживающях и изолирующих свойств раствора, а на стадии твердения, являясь центрами кристаллизации и коагуляции, повышает физико-механические свойства камня.

Примеры приготовления реагента-стабилизатора тампонажных растворов Стар.. -.-..

П р и м е р 1. Берут 640 г поливинилового спирта, 350 г трепела и Юг триксана. После обработки в течение 15 мин получают 950-970 г реагента.

При м е р 2. 750 г поливинилового спирта смешивают с 245 г диатомита и 5 г триксана. Реагент готовят в течение 20 мин. Масса полученного реагента Стар составляет 960-975 г.

Комплексный реагент-стабилизатор тампонажных растворов Стар представляет собой сыпучий мелкодисперсный порошок серого цвета плотностью 1575-1585 кг/м3.

Образцы тампонажного раствора с добавкой реагента Стар испытывали на рае- текаемость, водоотдачу, изолирующую способность, сроки схватывания и определяли предел прочности затвердевшего камня. Для опытов использовал тампонажмый портландцемент новороссийского завода

0

5

Октябрь. Затворение цемента проводили при водоцементном отношении, равнрм 0.5. Водоотдачу тампонажного раствора определяли на установке У ВЦ-2 при давлении 20 МЛэ и перепаде давления на фильтре 3.7 МЛэ. Изолирующая способность раствора оценивалась по величине давления сопро тивления перового пространства фильтрации жидкой фазы на специальной установке. В таблице приведены характеристики тампонажного раствора и камня с добавкой 1,0% от массы цемента реагента прототипа.

Приведенные данные показывают, что время приготовления тэмпонажного раствора сокращается в 6-8 раз без необходимости подогрева жидкости затворения. При этом водоудержиеающие и изолирующие свойства раствора и камня повышаются на 30-80%; Увеличение кремнеземсодержа- щей добавки в составе Стар более 35% снижает подвижность (рэстекэемоеть) раствора и увеличивает водоотдачу за счет относительного уменьшения содержания в смеси поливинилового спирта. Если колйче- ство кремнеземссдержащей добавки менее 20%, увеличивается время приготовления раствора и повышается водоотделение раствора. Количество триксана в составе Стар менее 0,2% не предотвращает пенообразование в процессе приготовления раствора. а увеличение его содержания более 1.0% приводит к замедлению скорости гидратации портландцемента: увеличиваются сроки схватывания и снижается прочность камня.

Применение предлагаемого реагента стабилизатора тампонажных растворов позволит значительно сократить затраты времени в процессе цементирования скважин, повысит качество крепления и снизит об- «одненность добываемой нефти.

Ф о р м у л а: и з о б р е т е н и я

Комплексный реагент-стабилизатор тампонэжных растворов, включающий поливиниловый спиргт, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремнезем- содержащую добавку и триксан при следующем соотношении компонентов, мае. %:

5

0

5

0

5

Поливиниловый спирт64,0-79,0

Кремнеземсодержзщая

добавка20.0-35.0

Триксан0,2-1.0

Примечание. Когмчестю реагенте Стао и прототипа во всех опытах составляет l,0t от отмыт

Комплексный реагент(КР)-стабилизатор тампонажных растворов Стар для крепления и ремонта нефтяных и газовых скважин. КР содержит, мае. %: 64-79 поливинилового спирта (П В С): 20-35 кремнеземсодержа- щую добавку и 0,2-1,0 триоксана. КР вводят в жидкость затворения или смешивают с портландцементом и затворяют при водо- цементном отношении 0,5. Исключается слипание частиц ПВС, повышаются водо- удерживающие и изолирующие свойства раствора и камня. 1 табл.