Тампонажный раствор Советский патент 1980 года по МПК E21B33/138 

.1 Изобретение относится к производству тампонажных растворов, в частности для цементирования скважин, и может быть использовано в нефтегазовой прет ьпхтенности, геологии и горном деле. Известны тампонажные растворы, включающие цемент, воду и добавки, регулирующие водоотдачу и реологические свойства тампонажных растворов, например растекаемость. К этим добавкам относятся: конденсированная сульфитспиртоьая барда (КССБ),. окзил крахмал, карбоксиметилделлюлоза(КМЦ) гипан, нитролигнин, полиакриламид (ПАА) , поливиниловый спирт, метас,. ПФЛХ, полимеры МОПЦ и ПОЭ 1. Однако эти растворы недостаточноэффективны, так как наряду с уменьшенным значением водоотдачи обладают низкой растекаемостью. Наиболее близким к изобретению по составу является тампонажный раствор для цементирования скважин, содержащий цемент, воду и добавку ММЦ-БТР (модифицированную метилцеллюлозу)2 Однако добавка ММЦ-БТР слабо раст ворима в воде, вспенивает раствор, дорога и дефицитна. Цель изобретения - понижение водоотдачи и повышение растекаёмости. Цель достигается тампонажным раствором на основе цемента и воды, в котором в качестве добавки-понизителя водоотдачи используют полиэлектролит с I аминсмётиленфосфоновой группировкой общего вида , ; сн НО-Р-ОН где п f- при следующих соотношениях ингредиентов, вес.%: 66,625-65,610 Цемент Амфотерный полиэлектролит с аминометиленфосфоновой груп0,035-1,050 пировкой Остальное . Приготовление тампонажногО:Раствора осуществляется следующим образом. В расчетное количествоводы вводят указанное количество водорастворимого полиэлектролита с аминометиленфосфоновой группировкой. Затем по известной технологии производят затворение .цемента на пp fгoтoвлeннoм водном растворе. Параметры и свойства тампонажного раствора определяются по ГОСТу 1581-63.Результаты опытов по составу-прототипу и Предлагаемому составу приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Как видно из табл. 1, при незна- : читальных добавках предлагаемого реагента снижаётс ив бдОот дача тампонажИбго раствора и увеличивается его Ё5астёкаемЬсть, т.е. улучшаются, реологические свойства.

Из табл. 2 видно, -ЧТО при увеличении добавки ММЦ-БТР выше 0,2% происходит загустевание тампонажного раствора: растекаемость становится меньше 18 см, т.е.не вьщерживаются тбования ГОСТа 1581-63, начальная консистенция (по КЦ-4) выше 30 ёд. при добавке ММЦ-БТР -0,3%и8е 1. - при О,2%.В обоих случаях время загустевания 10 мин.Время загустевания при добавке 0,1% - 1 час. 23 мин. .При увеличении, концентрации ММЦ-БТР в тампонажнои растворе ухудшаются его реологические свойства.

Т а б лиц а

.Из приведенных примеров следует, что предлагаемый тампонажный раствор существенно превосходит прототип, снижая в.одоотдачу в 2 раза и увеличивая растекаемость тампонажного раствора с 18,3 см до величины больше 25 см. ..

В качестве добавки используется амфотерный полизлектролит. Его свойства следующие: содержание азота в полиэлёктролите 8,8%, фосфора - 16,8 ИК-спектр, ст : 945 (деформационные колебания Р-ОН) , 1165 (валентные колебания ), 1650 (цвиттер-ион) О

II

-КН-СНо-Р-О

1 1 он

продукт синтеза 50%-ный водный раствор полиэлектролита темно-бордовая вязкая жидкость с

плотностью 1,32 г/смЗ; разбавленные растворы имеют желтый цвет. После очистки и высушивания в эксикаторе над пятиокисью фосфора получается желто-оранжевого цвета кристаллический продукт, гигроскопичный, хорошо растворимый в воде, обладающий слабокислыми свойствами, разлагается при , Данный полиэлектролит позволяет улучшить реологические свойства и снизить водоотдачу тампонажного раствора. Стоимость амфотерного полиэлектролита ниже стоимости ММЦ-БТР и составляет 2500 руб. за 1т

Экономический эффект от применения составляет около 20 тыс. рублей в год.

Формула йзобретения

Тампонажный раствор для цементирования скважин, содержащий в.качестве основы Тампонажный цемент, воду и добавку-понизитель водоотдачи, о т личающийс я тем, что, с целью повышения растекаемости, в качестве добавки-понизителя водоотдачи используют полиэлектролит с аминометиленфосфоновой группировкой при следующем соотношенииингредиентов. ес.%;

Цемент

66,625-65,610

Полиэлектролит с аминометиленФосфоновой группировкой0,035-1,050

0 Вода Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Лимановский В.М. и др. Модифицированная метилцеллюлоза - эффектив0ный, понизитель водоотдачи тампонажных растворов . Сер. Бурение. М., изд. ВНИИОЭНГ, 9, 1976 (прототип).