Тампонажный раствор Советский патент 1981 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к креплеии Нефтяных и газовых скважин, а именн к тампонёцкных растворам на углеводо родной основе. Известен состав р тампонажного раствора на углеводородной основе (ТРУО), включающий портландцемент . для горячих скважин, дизельное топливо, воду, ОП-4, СМАД-1, при следу Ьдах соотношениях компонентов Портландцемент для горячих скважин, г Вода, см Дизельное „ топливо, см ОП-4, % от веса цемента СМАД-1, % от веса цемента Известны составы И обращенных , нефтеэмульсионных цементных растворов (ОНЭЦР), которые представляют гобой эмульсию второго рода, в которой углеводородная жидкость (нефт дизтопливо или битумный раствор) яв ляются внешней фазой, а частицы цементного порошка, смоченные водой, и эмульгированные капельки воды внутренней фазой. Содержание воды е более 18-22% от веса вятериала, состав компонентов. расчета на 1 м цементного следующий: Цемент для горячих скважин, кг Дизельное топливо, л Вода, л Сульфонол, л Количество воды, удаленное из эмульсии, л Цемент для горячих скважин, кг Дизельное топливо, л . Вода, л Едкий натр, кг Су ль фонол, л Количество воды, удаленное из змульсии, л атками известных устройств относительно высокая плот75 гс/см) и низкие значедгезии цементного камня трехсуточного возраста с обсадными труб ми. Цель изобретения - повышение адг зионных свойств цементного камня. Поставленная цель достигается те что раствор дополнительно содержит кубовые остатки синтетических жирны кислот и бихроматы щелочных металло в качестве вяжущего - облегченны (портландцемент для горячих скважин ОЦГ-2, при следующем соотношении ин редиентов, вес. ч.: Облегченный портландцемент для горячих скважин ,100 Дизельное топливо 32-46 Гидраты окислов щелочных металлов 0,6-0, Бихроматы щелочных металлов1,5-2, Кубовые остатки синтетических 0,25жирных кислот - 0,40 0,75Сульфонол-1,35 62-72 Кубовые остатки синтетических жирных кислот являются отходом производства этих кислот в процессе получения при окислении парафиновых углеводородов молекулярным кислородом. При этом количество кубового остатка составляет в среднем 6,8 - 22,6% от израсходованного парафина. Кубовый остаток синтетических жирных кислот, используемый нами, я ляется отходом производства СЖК Над ворянского нефтеперерабатывающего завода. Качеств кубовых остатков .производства синтетических жирных кислот названных термообработанные синте тические жирные кислоты выше регулируется требованиями ТУ 38-. 10754,- 74; Эти требования предусматривают содержание синтетич ских жирных кислот в кубовом остатк не менее 77%. В кубовых остатках СЖК, неизбежн образующихся в производстве синтети ческих жирных кислот, в достаточно большом количестве (20-30% от общег количества кислот), содержатся высокомолекулярные кислоты С - Сг и выше. Более детальными исследованиями качественного состава кубового остатка СЖК выявлено, что примерно половина его не растворяется в мети ловом или этиловом спиртах при 60°С и состоит из полимерных кислот со средним числом атомов углерода в молекуле, равным 36.. Кроме того, в нем содержится до 10% смолистых неомыляемых веществ, нерастворимых в спирто-бензольной смеси или петролейнОм эфире. Количество их изменяется в зависимости от режима окисления парафина и дистилляции сырыхжирных кислот. Состав готовился в следующей последовательности. в расчетное количество воды (например, 62 вес. ч, вводят гидроокись щелочных металлов (например NaOH 0,35 вес. ч.), и регулятор сроков схватывания и величины фильтрации бихроматы катионов первой группы (например Кс|. 1,6 вес. ч.),, и перемешивают в лабораторной мешалке в течение 10-15 мин, В расчетное количество углеводородной жидкости (например, дизтопливо 44 вес. ч.) добавляют расчетное количество ПАВ (например сульфонол, 1,3 вес. ч.) и эмульгатора (например, кубовые остатки синтетических жирных кислот, 0,35 вес. ч.) и перемешивают 15-20 мин. Далее смешивают водную или углеводородные составляющие, перемешивая их на лабораторной мешалке 20-25 мин и получают достаточно устойчивую эмульсию. Приготовление состава в лабораторт ных условиях выполняется в следующей последовательности. В расчетное количество (62 мл) воды добавляем 1,3 г сульфонола 0,75 г каустической соды (NaOH) и 1,6 г х-ромпика () все перемешиваем на лабораторной мешалке в течение 10 - 15 мин до полного растворения введенных компонентов. В расчетное количество (44 г) дизельного топлива вводим 0,35 г кубовых остатков синтетических жирных кислот (КОСЖК) и все перемешивают в течение 8-20 мин на лабораторной мешалке . Далее смешивают водную и углеводородную составляющие,перемешивая их на лабораторной мешалке 20 - 25 мин и получают достаточно устойчивую эмульсию с электростабильностью 20 - 60 В. К полученной эмульсии добавляем 100 г цемента ОЦГ-2. После перемешивания в течение 3 мин получаем taMпонажный раствор с расЛгёкаемостью по конусу АЗНИИ, см и плотностью / - 1,36 ГС/см: На основании лабораторных исследований состава установлено, что состав ОТРУО характеризуется низкой плотностью (1,36 - 1,38 гс/см ) и камень, из тампонажного раствора на углеводородной основе (ОТРУО), ха- . рактеризуется более высокими значениями сил сцепления. Электростабильность получаемой эмульсии составляет 25 - 60 В. Затворение цемента проводится обычным способом, который заключается в смешивании цемента с вышеуказанной ранее приготовленной эмульсией в соотношении 100 : 110 : 120.

Для приготовления состава не требуется,дополнительного оборудования по сравнению с существующим способом.

Применение предлагаемого состава может без затруднения осуществляться силеили буровых предприятий.

Формула изобретения Тампонажный раствор, содержащий минеральное вяжущее, дизельное топливо, сульфонол, гидраты окислов щелочных металлов и воду,о т л и ч аю щ и и с я тем,что,с целью повышения адгезионных свойств цементного камня, раствор дополнительно содервкит кубовые остатки синтетических жирных кислот и бихроматы щелочных металлов а в качестве вяжущего - облегченный портландцемент для горячих скважин ОЦГ-2, при следующем соотношении ингредиентов/вес. ч,: Облегченный портландцемент для горячих скважин100 Дизельное топливо 32-46,

Гидраты окислов

0,6-0,8 щелочных металлов Бихроматы щелоч1,5 ных металлов - 2,0

Кубовые остатки синтетических

0,25 жирных кислот

-оио

0,75 Сульфонол-1,35 62 - 72 Вода .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Мухин Л. К, и др. Тампонажный раствор на углеродной основе. Тези- сы докладов, .Киев, Наукова дум1977, с. 20.

ка

2. Огомехин Э. А. Тампонажные растворы на углеводородной основе и перспектива их применения для цементирования скважин - НТО. Бурение газовых и газоконденсатных скважин, М., 1978, с. 42. .