Тампонажный раствор для цементирования глубоких нефтяных и газовых скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

i

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к тампонансньм растворам для цементирования глубоких нефтяных и газовых скважин в соленосных отложениях.

Известны засолененные тампонажные растворы, обеспечивающие прочную связь цементного камня с породами, сложенными солями fl

Однако при высоких температурах гидратации сроки схватывания данных тампонажных смесей недостаточны для безаварийного процесса цементирования глубоких скважин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является тампонажный раствор 21 для цементирорания глубоких нефтяных и газовых скважин, включающий цемент, хлористый натрий, иоду и добавку, замедляющую сроки отватьшания, в

качестве которой используется конденсированная сульфитспиртовая бар . да (.КССБ) при следующем соотношении

компонентов, вес.%;

Цемент61,919-62,305

Хлористый

натрий6,192-6,231

КССБ0,5-1,5

ВодаОстальное

10 Однако известный тампонажный раствор требует значительный расход вводимой добавки, имеет небольшие сроки схватывания, раствор при введении в него КССБ вспенивается,

15 прочность цементного камня при увеличении добавки уменьшается.

Цель изобретения - замедление сроков схватывания и повьшения прочности цементного камня на изгиб в

}0 соленосных отложениях.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве добавки раствор 3 содержит нитрилогриметилфосфоновую кислоту (НТФ) оГицого uiwa tH - pOjH ц- ан - РОзЦ( CHi POjWQ при следующем соотношении компонентов, вес.%: 62,476-62,490 Цемент ХлористыГ 6,247-6,249 натрий 0,025-0,055 Остальное В качестне добанки, замедляющей сроки схватьшания и ноньппаюшей предел прочности на ичгиб цементного камня, HCHojUisyTOT 11рс)дукт, выпускае мый по ТУ-6-09-20-1-79. Тамнонажный раствор Готовят следующим образом. расчетное количество воды вводят хлорист1,1й натрий и ИТ1ч Раствор перемешивают до растворения и на нем затворяет1;т цемент по общепринятой технологии. В таблице приведены параметры тампонажных растворов tipecnoroконтрольного, засо.поненно) о-контрол ного, известного и 11ас:тояп1,(|П11И нижних, верхних: и оптима.п.кых концентрациях KOMHOBeirioB . Эффектив1гост1) дс Еанок определяют согласно ГОСТ 1581-78, ГОСТ П0.176 - ГОСТ 310.4-76, DCT 39-051-77 Исгплтания проводит при 50г, и даилении 400 кгс/см-. И; данных, 111)ии(депн1.1х п таблице видно, что при Ризначи|е. добав ках НТФ к засологенному 1амнонажному раствору происходит удлинение сроков схватывания и времени ;аагустеваиия, повышения первичной прочности цементного камня (чере-j сутки) но сравнет1ю с исходным. При добавке КССБ в количестве 0,5% первичная прочность хотя и выше, чем при добавке НТФ в количестве 0,025%, но время загустевания нтше. При добавке НТФ в количестве 0,04% прочность через сутки выше на 8,8 кгс/см , а через 2 сут - на 9,8 кгс/см , по сравнению с добавкой КССБ в количестве 0,5%. Время гзагустевания при этом увеличивается на 3 ч . Нижний и верхний пределы концентраций НТФ объясняются следующими примерами . Пример 1. При добавке НТФ ниже 0,025 вес.% время загустевания (прокачиваемости) тампонажного раствора снижается (меньше 3 ч 40 мин), что потначительно отличается от исХОДНОГО . Пример 2. При добавке НТФ выше 0,055% начало схватывания достигает 12ч, а по ГОСТ 1581-78 оно не должно превышать более 12ч. Таким образом, у;и1иня 11тся сроки с.хватывания тампоиажного раствора i) 3-4 раза по сравнению с, исходным засолоненным pacтвopo t, попытается прс чность цементногО камня в 1,5 раза и сокращается расход вводимой добавки по сравнению с известным более чем в 10 раз. 7 90722 Формула изобретения Тампонаж раствор для цементирования глубоких нефтяных и газовых .,, скважин, включающий цемент, хлорке-S ч тый натрий, воду и добавку, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью замедления сроков схватывания и повышения прочности цементного камня на изгиб в соленосных отложениях, в качестве добавки он содержит нитрилотриметилфосфоновую кислоту общего вида POjH( N - POjHQ СНп - РОгНп 18 при следующем соотношеинн компонентов, Bec.Z: Цемент 62.476-62,490 „ „ Хлористый .. t i/т t т/о натрий 6,247-6,249 Нитрилотриметилфосфоиоваякислота 0,025-0.055 g Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I двторское свидетельство СССР №274033. кл. Е 21 В 33/13. 1969. 2. Шадрин Л.Н. Технология и организация крепления скважин. М., Недра. 1975, с. 125 (прототип).