Тампонажный раствор для цементирования скважин Советский патент 1981 года по МПК E21B33/138 

(54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ Изобретение относится к газо- и нефтедобыва ющей промышленности, а именно к цементирова нию глубоких скважин. Известен облегченный цементно-глинистый раствор 11, состоящий, вес.%: Цемент100 Глинопорошок горбский120 Недостатком извест1|ого раствора является повышенная газопроницаемость 0,3 мд, что приводит к негерметичности цемеятното кольца в затрубном пространстве скважины. Известен также тампонажный раствор для цементирования скважин на основе минерального вяжущего и углеродсодержащей облегчающей добавки 2. Недостатком раствора является его невысокая агрегативная устойчивость, а также то, что обра зующийся камень имеет повышенную raaoHOipoницаемость. Цель изобретения - повышение агрегатнвной устойчивости раствора и газонепроницаемости образующегося цементного камня. Указанная цель достигается тем, что Ь качест .ве углеродсодержащей облегчающей добавки он

СКВАЖИН содержит сажу, или отходы сажевого производства при следующем содержании компонентов, вес.%: Минеральное вяжущее80-90 Сажа или отходы сажевого производства10-20 Газопроницаемость затвердевщего камня является одннм из важнейших его технологических свойств. Камень с низкой (0,01-0,2 мд) шш нулевой проницаемостью препятствует межпластовым перетокам, успешно противостоит коррозионному разрушению н способствует качественному цементированию обсадных колонн в глубоких и высокотемпературных скважинах. Сажа является порошкообразным продуктом неполного сгорания или термического разложения органических веществ, состоя1цим в основном из углерода. В состав сажи входят, вес.%: углерод 89-99; водррод 0,3-0,5; кислород 0,1-10; сера 0,1-1,1 минеральные вещества до 0,5. Она состоит из сферических частиц размером 90-6000 А, образующих более или менее разветвленные цепочки. Величина частиц, удельная

поверхность и степень структурности, т. е. разветвленность сажевых цепочек, определяют свойства сажи. Сажа, вырабатываемая из масел ПМ-100, имеет удельную поверхность 100 М7г, марки сажи ПМ-75 и IIM-50 - соответственно 75 и 50 м.

Состав отходов сажевого проюводства,%: Технический углерод (сажа) Не менее 95 СераНе более 1,1

ВлагаНе более 0,9

Посторонние включения Не более 5,0

Технология приготовления облегченного тампонажного раствора не отличается от общепринятых способов получения растворов из смеси тампонажного цемента с различного рода функциональными наполнителями.

Эффективиость от дополнительного введения в та мпонажный раствор облегчающих добавок оценивают по изменению плотности, стабильности

сроков охватывания раствора, а также изменению прочности и проницаемости камня.

Как видно из табл. 1, облегченные растворы из таких добавок седиментационно неустойчивы,

а затвердевший камень имеет большую величину проницаемости, что отрицательно сказывается на качестве цементирования обсадных колонн,

Одновременно проводят испытания предлагаемого тампонажного раствора. Даннь1е лабораторных

испытаний приведены в табл. J. В качестве базового берут тампонажный раствор без добавок с В/Ц-0,5. Из таблицы следует, что облегченный раствор имеет высокие показатели стабильности, а камень практически непроницаем.

Применение предлагаемого тампонажного раствора способствует снижению газопроницаемости цементного камня, что позволит обеспечить качественное цементирование затрубного пространства, а также найдет применение отходам сажевого производства.

си

я

X «

ю а Н

S

00

о

го о

fs

«5,

ел Tf о

г

.

«о гч

о

CN

о

о «л гТ

н

(Л

1Л

fO

го

о о

.о ю

о ор

Q о

о

-

«I

fi о

о

2 § :2

о го

I

го

го

Tt

го

о

о in

2 2 §

о

о (N

Г

л

л

rj

гч

5

о

fS

оо

(N

0

in о о

г

о

о

о

о

о го in

i

о

о

о

00

Ov

fN

л «л

го

Tjго

ю

по го

о го

о го

о

го

л

«л сv-

1Л

гt

t

. ;

5

5

1П

о

о п

о

«л

о

С5

с

Л)

го го

о «л N

о ш

ш

го го

fS

о

го

«л г

|

л

VO

ш

0

s 9 885539. 10

Формула изобретенияМинеральное вяжущее 80-90

Тампонажный раствор для цементированияСажа или отходы сажескважин на основе минерального вяжущегового производства 10-20 и углеродсодержащей облегчающей добавки,

отличающийся тем, что, с целью5 Источники информации, повышения агрегативной устойчивости растворапринятые во внимание при экспертизе и газонепроницаемости образующегося цементного камня, в качестве углеродсодержащей1. Данющевский В. С. и др. Справочное облегчающей добавки он содержит сажу илируководство по тампонажным материалам. М., отходы «ажевого производства при следующемto Недра, 1973, с.68-77. Содержании компонентов, вес.%:2. Там же, с. 83-87 (прототип).