Тампонажный раствор Советский патент 1979 года по МПК E21B33/138 

(54) ТАМПОНАЖЫЫЙ РАСТВОР

аэросил способствует увеличению проникающей способности раствора в 22,5 раза и повышает прочность камня на 10-30%. Кроме того, имеет дополнительные положительные качества: водоотдача его понижается,уменьшается вязкость прокачивания и страгивания после выдержки в покое, что позволяет ему легче заполнять также крупные поры и трещины пластов. При наличии слабых пластов можно использовать облегченный соста раствора с большой концентрацией диэтиленгликольаэросила, при этом уделный вес составляет менее 1,65 г/см .

При затворении на растворах полимеров тампонажный состав сохраняет все положительные свойства, придаваемые ему и диэтиленгликольаэросилом и полимером. Наличие тонкодисперсного диэтилен гликольаэросила дополнительно способствует измельчению возникающих в объеме глобул полимера.

Конкретные примеры влияния диэтиленгликольаэросила на проникающую способность и прочность тампонажного раствора из низкогигроскопичного цемента, твердевщегО двое суток при , представлены в таблице.

Мех&низм улучшающего действия диэтиленгликольаэросила на технологические свойства тампонажных дисперсий 5 заключается в его влиянии на скорость гидратации клинкерных фаз цемента, обуславливающем получение на ранних стадиях большого количества каплоидных частиц в объеме системы, и в осо-60 бенностях построения пространственной пластичной структуры дисперсии с высокими значениями электрокинетического потенциала поверхности контактирующих частиц, облегчающих их взаи- 65

москольжение в динамических условиях и быстрое образование -рыхлой, но ориентированной пространственной сетки в статическом состоянии.

Пример 1. В 996 г воды растворяют 10 г поливинилового спирта, а затем в нее добавляют 1,5 г диэтиленгликольаэросила. После обычного перемешивания этим раствором затворяют 1993 г ниэкогигроскопичного цемента..

Этот Состав (66,43% минерального вяжущего, 0,33% полимера, 0,05% диэтиленглнкольаэросила и 33,22% воды имеет следующие параметры: удельный вес 1,83 г/см, растекаемость 21 см динамическая вязкость 8 пз, проникающая способность 3,79%, водоотдач за 30 мин 16 см сроки схватывания при 75°С 3-05-3-55, прочность при узтибе через 2 сут 54 кг/см. Пр и ме р 2, В 1025гв оды растворяют 1,5 г пол1}этиленоксида, затем в нее добавляют 0,90 г диэтиленгликоля.и после перемешивания этим рай вором з.атворяют 1972 г портландцемента. Тампонажный раствор (65,74% минерального вяжущего, 0,05% полимера, 0,03% диэтиленгликольаэросила и 34,18% воды) имеет следующие характеристики: удельный вес 1,81 г/см, растекаемость 22 см вязкость прокачивания 6 пз, страгив ния после выдержки 32 пз, проникающ способность 3,09%, сроки схватывания при 22°- 6-00 и 7-15, прочность на изгиб через 2 сут 30 кг/см и через 28 сут 78 кг/см. Пр и м е р 3. В 640 г воды растворяют 16 г карбоксиметилцеллкшозы и при перемешивании добавляют 10 г диэтиленгликольаэросила, этим раствором затворяют 1333,6 г щлако-песча ного цемента. Тампонажный раствор (66,68% минерального вяжущего, 0,80% полимера, 0,50% диэтиленгликольаэрос ла и 32,02% воды) имеет следующие свойства: удельный вес 1,80 г/см, растекаемость 1Д,-ем, проникающая спо собность при 22°3,61%, сроки схватывания при 6-00 - 8-05, прочность через сутки тверления при 150°С на изгиб 18 кг/см , ka сжатие 64 кг/см. Этот Тампонажный раствор опробовался при ремонтно-изоляционыых работах на 14 нефтяных и газовых сква- жинах и показал хорошие результаты. В ряде скважин с очень низкой приеми тостью в пласт удавалось продавить значительные количества тампонажного раствора с добавкой диэтиленгликольа росила, тогда как в аналогических ск жинах цементный раствор с полимером за колонну проникает в ограниченных количестваз в основном в виде фильтрата с очень малым содержанием твердой фазы. Тем самым установлено на практике что тамдонажный раствор для ремонтно изоляционных работ, включающий добав ку диэтиленгликольазросила, имеет повышенную проникающую способность в поры и каналы пласта, что обеспечивает надежную герметизацию самых мелких пор и создает надежный антифильтрационный экран на достаточном расстоянии от ствола скважины. Особ но большое значение это имеет при работах по изоляции гз.зонасыщенных пластов и подошвенных вод. Необходи МО отметить, что проникновение данного раствора в пласт происходит при меньших давлениях. Это позволяет не применять па к ер а при изоляционных работах, снизить нагрузки на обсадные колонны и призабойную зону и избежать тем caNbiM гидроразрыва пластов и осложнений при цементировании. Легкая страгиваемость раствора после выдержки в покое позволяет широко применять способ цементирования, при котором закачка тампонажного раствора в интервал изоляции производится через заливочные трубы, спущенные ниже нижних перфорационных отверстий, а продавка в пласт- после подъема труб на глубину срезки. Обычный цементный раствор или затворенный на полимере с умеренными сроками схватывания за это время (30-50 мин) загустевает и становится несдвиговым. Диэтиленгликольаэросил приводит также к ускорению твердения камня, что не позволяет размывать полученный экран. Высокая прочность цементного в ранние сроки твердения позволяет сократить время ОЗЦ и давать большие нагрузки на цементные мосты, а также увеличивать депрессии при освоении скважин. Важным пpeи 1yщecтвoм указанного состава является также физическое состояние добавки - тонкодисперсный порошок и небольшое ее количество. Это позволяет готовить смесь непосредственно на скважине перед цементированием, что очень важно в -сложных еологогеографических условиях, как, например, в Западной Сибири. Добавка может вводиться в воду затворения, кроме того смешение диэтиленгликольаэросила с цементом может производиться в сухом виде при затаривании цементно-смесительных машин. В настоящее время технология приготовле.ния таких смесей полностью отработана. Возможно введение добавки непосредственно в цемент на цементных заводах при его помоле или других операциях. На основании промысловых испытаний сделано заключение о необходимости широкого внедрения предложенного тампонажного раствора при изоляционных работах, что позволит достигнуть значительного тexнoлoгичeqкoгo и экономического эффекта. Формула изобретения Тампонажкый раствор для ремонтноизол яционных работ, включающий минеральное вяжущее, водорастворимой линейный полимер и воду, отличающийся тем, что, с целью увеличения проникающей способности раствора и повышения прочности камня, он дополнительно содержит диэтиленгли7 ; кольаэросил при следующем ингредиентов, вес.%: Минеральное вяжущее Водорастворимый линейный полимер Диэтиленгликопьаэросил0ода . «iV. A976888 соотношенииИсточники информации, 52,20-66,681. Авторское свидетельство СССР 0,05-0,802. Булатов А.И, Управление физике0,03-2,50систем, М., Недра, 1976, с.220Остальное231. принятые во внимание при экспертизе , 268959, кл. Е 21 В 33/138, 1970. химическими свойствами тампонажных