Тампонажный раствор Советский патент 1978 года по МПК E21B33/138 

1

Изобретение относится к производств полимерных тампонажных растворов, в частности, для цементирования нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.

Известны различные полимерные тампонажные растворы для цементирования скважин, так, например, раствор на основе резорциноформальдегидной смолы ФР-12 с .применением в качестве отвердителя формалина ij . Однако данному раствору присуши недостатки - большая величина усадки камня, вьюокая стоимос и дефицитность, токсичность, ограничивающие его применение.

Наиболее близким по составу к предлагаемому раствору является раствор на основе фенолорезольной смолы ФРА с применением в качестве отвердителя бензолсульфокислоты 2j , Однако этот раствор также характеризуется большой величиной усадки при отвердении, что снижаепг качество цементирования скважи

Цель изобретения - устранение усадки камня.

Поставленная цель достигается тампо- нажным раствором, содержащим в качестве основы фенолорезольиую смолу ФРА (28-53 вес.%), отвердитель (3-21 вес./о) и наполнитель (остальное) в котором в качестве отвердителя применяют сульфосалициловую кислоту. С целью сокращения срока отвердения, в предлагаемый тампонажный раствор может быть дополнительно введена ортофос форная кислота в количестве iO-2O вес.%.

Для получения полимерного тампонажного раствора указанного сс ст&ва были приготовлены 7 смесей смолы ФРА с отвердителем - сульфосалициловоЯ кислотой. В каждой смеси было взято 1ОО см смолы ФРА, а отвердителя - сульфосалицнловой кислоты соответственно 5; 1О; 15; 2О; 25; ЗО; 4О см. Сулы|)Осалициловая кислота в кристаллическом

состоянии предварительно растворялась в ортофосфорной кислоте.

Результаты отвердения приведены в табл. 1.

Таблица 1

Для получения оптимального диапазона содержания инертного наполнителя, обеспечивающего минимальную усадку, были приготовлены 6 смесей, состоящих из 100 см смолы ФРА и 30 см отверди.теля - сульфосалициловой кислоты. Объем инертного наполнителя - песка соответственно ссютавил О; 5О; 10О; ISO; 2ОО; 250 см . jj Результаты отвердения приведены в табл.. 2. Таблица 2

Приведенные в табл. 1 и 2 данные свидетельствуют о том, что содержание в составе раствора отвердителя - сульфо- салициловой кислоты должно быть не

-1

менее 1О см при содержании смолы ФРА 10О см , т.е. не менее 10О вес,%. При меньшем содержании отвердителя, как об этом свидетельствует смесь № 1, прочностные характеристики после суточного отвердения ниже требуемых (9 кг/см (Шадрин Л. Н. Регулирование свойств тампонажных растворов при цементировании скважины, М., Недра, 1969, с. 1О),

В то же время увеличение содержания отвердителя свыше 4О см при том

Из приведенных данных видно, что время затвердевания смеси обратно про 1родолжение таблицы 2

же содержании смолы ФРА нецелесообразно, так как при достаточно высокой прочности превьпиение скорости отвердения в ЗР сек, не требуется.

За верхний предел содержания инертного наполнителя, как это видно из табл,2, целесообразно принять 25О см , т.е. в 2,5 раза больше, чем смолы, так как дальнейшее его превышение приведет к резкому снижению прочностных характеристик, что наглядно видно из сравнения смесей № 5 и № 6.

Данные по влиянию температуры на сроки отвердения приведены в табл. 3.

Таблица 3

порционально количеству введенного от- верднтеля и температуре окружаюшей ереды, что согласуется с данными, приведенными в материалах Vll Dcecoiixanoro совешания по закреплению грунтов (Л., Энергия, 1971, с. 282) и соответствует норме. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в значительном снижении стоимости раствора по сравнению с известными аналогичного назначения. Кроме того, предложенный раствор обеспечивает высокое качество тампонаж ных работ в результате резкого снижения степени усадки. Формула изобретения 1. Тампсиажный раствор, содержащий в качестве основы фенолорезольную смолу ФРА, наполнитель и отвердитель, о т л и 688 чающийся тем, что, с целью устранения усадки камня, в качестве отверлителя применяют сульфосалицилрвую кислоту при следующем соотношении компонентов, пес.%; Феио71орезольная смола ФРА28-53 Сульфосалициловая кислота3-2 . НаполнительОстальное. 2.-Тампонажный раствор по п. 1, отличающийся тем, что с целью сокращения срока отвердения, он дополнительно содержит ортофосфорную кислоту в количестве 1О-20 вес.%: Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Труды ТатНИИ. Вып. 13, 1969. 2.Реферативный сборник Пластические массы, М., 1973, № 1.