Тампонажный раствор Советский патент 1978 года по МПК E21B33/138 

t

Изобретение относи гея к гампонажным растворам для цемен1;ирования скважин, в частности, в условиях высокогфоницаекслх пластов с низким давлением и температурой не свыше 8О С, и может быть использовано в нефтегазовой промышленносгиг и горном деле;

Известны тампонажные растворы пониженной плотности, включающие до 5О% об легчающих добавок, типа трепела, перлита, пемЕзы и т.д. fljj .

Недостатки известных растворов - низкая прочность и высокая контракция, способствующие газоводопроявлениям.

Наиболее близким к изобретению явля- ется тампонажный раствор , содержа щий, вес.%: 4О,2 цемента, 9,О глины и 5О,8 воды, Одрако применение этого расгвора для цементирования скважин приводит к обезвоживаншо глинистой корки, формированию флюидопроводнщих каналов в структуре камня Н в зоне его контакта свме-щающей средой, 1обуславливающих возникновение газоводогфоявлений затрубное пространство или цементный экран.

Основной физико-химической причиной возникновения осложнений является высокая контракция известного тампонажного раствора, которая ра ивается особенно сильно в период его схватывания и ранн&го твердения.

Цель изобретения - снижение величины контракции тампонажного раствора на ран них стадигх тв дения.

Это достигается тем, что в состав npej лагаемого тампонажного раствора, содержащего цемент, глину и воду, дополнительно введен ги:фофобизированный клиноппшолиг при следующем соотношении компонентов, вес. % :

Цемент

4О,2 - 4О,9 1„6- 2,6

Гпина

Гидрофобизированный

8,0 - 12,1 кликоптилолит Вода 44,4 - 5О,8

Для приготовления тампонажного состава используют цемент Ст литамакского завода, глинопорошок Константиновского завода и Гидрофобизированный клиноптило лит, просеянный через сито ООБ (остаток на сите 10.25%). Гндрофобиаированный клинопгилолитполучают иа природного к.пи нопгилопига Сокирницкого месторождения Украинского Закарпатья и полнатилгиJcqэo силоксана ГКЖг-94. Гищ офо6иааиию осущесгвлшог при помоле минерала известным способом, Сйачала смешивают не большое количество минерала с гидрофобиаатором в ооотношонни 1ОО ; 1, а затем эту омесь череа доаируклце© устройство подают к основное массе размалываемого природного клиноптилолита, Гйдрофобиэатор образовывает на поверхности частиц минв рала хемооорбаионное покрытие, и его ко пичество в гндрофобиаированном клиноптиЛолите составляет около О,ОО1 % по отношению к весу природного минерала, В лаборатсфных условиях гигфофобиза ч цшо и помол клиноптилолита проводят в шаровой мельнице марки 4О МЛ-А. За один цикл помола получают 1 кг гидроч фобиаированного клиноптилолита. В мел ницу загружают 999 г природного клино- птилолита и 1 г предварительно вагото& ленной смеси из 1ОО ч, природного клино птилолита и 1 ч. полиэтилгн/фосилсксана. ТампонажныЙ раствор готовят в лаборатс ной мешалке при перемешивании в г чение 3 мин со скоростью 2ОСЮ об/мин. Составы тампонажных раствсфов ставлены в тaб. 1. Реологические свойства гфиведенных в табл. 1 тампонажных растворов предста&лены в табл. 2. В табл. 3 дана контракция и прочность на нагиб цементного камня из тампонажных растворов, приведенных в табл. 1. Иа табл. 2 и 3 видно, что предлагаемый ТампонажныЙ раствор имеет по сравнению с известным составом вдвое меньшую величину контракции в схватывания и раннего твердения и, кроме того Отличается улучшенными реологическими и прочностными характ истнками при noj ном соответствии осталысых свойств раствора требованиям к облегченным тампонажным растворам (ТУ-.21-1-1-.67). Понижение контракции в период схватывания и раннего твердения обусловлено системой Порового пространства кристаллов клино. птилолита и особенностями фс мирования пространственных структур в этой кадей депрессии. Г1оровов 1фосгранство 1ф сталлов клиноптийолита состоит иа соединенных между собой ультрамикроскопических отверстий, способных поглощать и отдавать воду при развитии вакуума внуг ри сжстемы (процесс контракции при твер- дении цемента) без какоп -либо изменения объема и смыкания структуры, что oiv. сутствует у щзугкх известных силикатных добавок или гяин. ХемосфбцИонное гидрофобное покрытие участков поверхности кристаллов клинопте лолита предотвращает в определенной сте- пани уплотненную перестройку гидратной пространственной структуры тампонажноро раствора путем создания на контактирую-: щих поверхностях клиноптилолита положительного заряда, одноименного с зарядом цементных новообразований. Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3