Облегченный тампонажный материал для крепления скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

(5k) ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН

I

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к тампонажным материалам, используемым при креплении высокотемпературных скважин..

Наличие в разрезе высокопроницаемых горизонтов, склонных к гидроразрывам и поглощениям, приводит к серьезным осложнениям в скважине.

Известен облегченный тампонажный цемент (ОЦГ) для горячих скважин, в состав которого входят портландцемент, молотый шлак и трепел. Он предназначен для цементирования скважин с температурами от 30 до 1.

При использовании ОЦГ при температурах от 90 до втампонажный раствор вводят замедлители в количестве 0,5 от массы вяжущего. Плотность исходного раствора 1,5 кг/см. ПРИ температуре свыше 150°С материал не применяется из-за пониженных прочностных показателей.

Подъем тампонажного раствора в глубоких скважинах на заданную высоту можно обеспечить при наличии тампонажных растворов с пониженной плотностью.

Известен также облегченный тампо-нажный материал для крепления скважин на основе вяжущего, облегчающей добавки и газонаполнительных гранул, плотность раствора которого

10 1,3 г/см 2..

Недостатками известного материала являются высокое водосодержание (в/Т 1,,2) и соответственно низкая прочность при изгибе, а также

15 ограниченная область применения до 160°С.

Цель изобретения - обеспечение набора прочности на ранней стадии твердения при высоких положительных

20 температурах 1бО-250°С, а также снижение плотности.

Для достижения поставленной цели облегченный тампонажный материал др39полнительно содержит костру конопли или льна - отход пенькопроизводства состоящий из масД:. Целлюлозы «О-бО Пентазаны 20-30 Лигнина 20-30 при следующем соотношении компонентов, мас.: Вяжущее 60-80 Облегчающая добавка10-20 Костра, конопли или льна - отход пенькопроизводства10-20Плотность костры составляет 0,65 г/см.Из нее изготовливают прессование плиты для мебельной про мышленности , брикеты для топлива Костра «также может быть использован .для производства бумаги, пластмасс целлюлозы. Имея замкнутые микропоры в структуре, костра является исключи тельно эффективной облегчающей доба кой (поры не ра.зрушаются при давлеНИИ до 35 МПа и отличаются повышенн водоудерживающей способностью). Кро ме этого, за счет волокнистой струк туры костра повышает трещиностойкость камня,. Роль активной облегчающей добавки выполняет трепел, опака, диатоми и др., которые ускоряют процесс структурообразования в начальной ст дии гидратации, имеют высокую актив ную поверхность, являясь адсорбенто лигнина и других продуктов разложения при повышении темпеpatypbi. При температурах твердения от 50 до 120°С в качестве вяжущего используется портландцемент, а при 120-250 С - молотый гранулированный шлак, шлако-песчаные цементы. Пример 1, Тампонажный мате риал состоит из 60% портландцемента 20 Tpenejia, 201 костры. Жидкость затворения - вода (). Плотность раствора 1,25 г/см , растекаемость 17 см. При и давлении 30 МПа прочность при изгибе составила через 2 сут.1,0 МПа. Пример 2. Тампонажный материал состоит из 70 шлака, 10 трепела и 20 костры (). Плотность раствора 1,28 г/см, растекаемость 19 см. При твердении в условиях 175°С и 30 МПа прочность при изгибе.камня составила через 2 сут. 2,0 МПа. Как видно из приведенных табл.1 и 2 физико-механических свойств раствора и камня, полученный облегченный Тампонажный материал способен твердеть и иметь высокую прочность на изгиб и сжатие при температурах до , обуславливая при этом снижение плотности самого раствора, что обеспечивает качество проведения изоляционных работ. По прейскуранту № 2 4-19-57 (введен в действие 01.01.79) 1 т ОЦГ с введением эффективного замедлителя БКК, действующего при температурах 120 - стоит 58 руб., оптимальное количество костры для получения раствора плотностью 1,28 г/см составляет 20-, вяжущего (шлак) 80%. 1 т предлагаемого облегченного тампонажного материала стоит 20 руб. Следовательно, экономический эффект от внедрения нового облегченного тампонажного материала составляет 39 руб. с 1 т. Если использовать только.отходы Брюховецкого, Тимашевского и Курганинского пенькозаводов, суммарное количество которых составляет ежегодно 50 тыс.т, то можно получить 200 тыс.т предлагаемого облегченного тампонажного материала, экономический эффект от использования которого составит 7,6 млн.руб. в год, кроме того, рационально будут использоваться отходы производства.

со о чо о -Я осэ о то гм

м««ь м««ъ|ъ«k«t

о-о.г-г-г-CJfOCVl NJ М

о о о о о о о гл rf cf гл гл f

о оО1ла1ло1ло

смоСЭил сrj1Л Г С5Г 1Л

.-,- U4f -- - .- {NJ г-см

оо 1Л СП 1Л 1Л Ш1Л 1Л 1г оо со см fS го го го го го го го гч м

г- оо ч (1 см «МО о о о о

sj -CMC4CN| tM «М см см М (М

so г . j--a- -э- го го го оо о оо о о СЭ

см см - - « - - ,- CSI см

о о о СЭ

- ем г- .о о о о о о

1 ч) 00 со оо 00I

о о о го го го

о СЭ о о о

ОСЭооо

I оо оо со г г

7 ч

пз

г

S

с;

VP

га

. 8

922268

00

р

СЧ

сг

о

оо о ff

Г

о и

я

о

1

со о

«k

м«k

еэ

ого г

о о

ff гг

о сэ

о

о о о

со 1Л

о ff

с м

CN4

ог оо

о м

см

см

г г

оо

о о

- см

о «м

о ем

о см

о га

о чО

о оо

сэ f Формула изобретения Облегченный тампонажный материа для крепления скважин на основе вя жущего и облегчйющей добавки, от личающийся тем., что, с целью обеспечения набора прочности на ранней стадии твердения при выс ких положительных температурах 1бО , а также снижения его плотности, он дополнительно содержит костру конопли или льна - отход пенькопроизводства, состоящий из, мас.: Целлюлозы 40-6Q Пентазаны 20-30 Лигнина 20-30 при следующем соотношении компонентов, мас.%: 8 Вяжущее 60-80 Облегчающая добавка 10-20 Костра конопли или льна - отход пенькопроиз- водства 10-20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Булатов А.И. Тампонажные материалы и технология цементирования скважин. М,, Недра, 1977, с.223225. 2.Данюшевский B.C. Проектирование оптимальных составов тампонажных цементов. М., Недра, 1978, с.243258 (прототип).