Расширяющийся тампонажный раствор для крепления скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

(5) РАСШИРЯОДИЙСЯ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

I

Изобретение относится к нефтеи газодобывающей промышленности, а именно к тампонажным материалам, и может быть использовано при цементировании обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах.

Известны безусадочные тампонажные растворы, в которые входят портландцемент для холодных или горячих скважин, магнезит (MgCOj) или доломит (MgCOj CaCOj), обоженные при 700-900°С,. а также 10-25% молотой негашенной извести, для связывания которой требуется введение кремнеземистого компонента 1.

Отличительными свойствами таких растворов является отсутствие усадки в процессе схватывания и твердения.

К недостаткам относится также трудоемкость приготовления в условиях буровой, необходимость хранения материалов герметичной таре, дефицитность многих добавок. ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является расширяющийся тампонажный раствор для крепления скважин, включающий тампонажный партландцемент, комплексную расширяющую добавку и воду. В качестве добавки предусмотрено введение 10-25 негашеной извести, и для ее связывания 10-20 ; активной кремнеземистой добав10ки или доменного граншлака. Требования к извести - активность не менее 70, сорт - медленногасящаяся 2.

Однако затвердевший камень в ранISние сроки имеет большую величину . проницаемости и недостаточную степень расширения, кроме этого, его трудно . приготовить на буровой, а готовый продукт необходимо хранить в герме20тичной таре (контейнерах, полиэтиленовых мешках).

Целью изобретения является повышение, степени расширения с одновре392

менным снижением проницаемости цементного камня.

Указанная цель достигается тем, что в качестве комплексной расширяющей добавки он содержит смесь , сернокислого железа с хлористым кальцием при следую|Дем соотношении компонентов, весД: Тампонажный

портландцемент Хлористый каль ций 1-2

Сернокислое железо2-kВода Осталъное Образующийся в условиях гидротермального твердения цементный камень характеризуется повышенной степенью расширения, хорошими показателями прочности при изгибе и ежа.тии, низкой величиной проницаемости. Отличительным признаксж является использование сернокислого железа, многотоннажного отхода Сумского химкомбината. Химическая формула Fen(504)2,, молекулярная масса 399,88 Это кристаллический порошок бпедно/желтого цвета, температура разложе, ния , пр ; 20°С хорошо растворяется в воде.

Состав готовят следующим образом Сначала готовят раствор требуемой концентрации сернокислого железа и хлористого кальция Затем на полученном растворе затворяют портландцемент, после чего полученный состав готов к употреблению.

В табл.1 представлены свойства расширяющегося цемента с негашеной известью (,5}.

8 табл.2 показаны свойства безусадочных тампонажных составов.

Как видно из приведенных данных, Тампонажный раствор имеет большую величину расширения по сравнению с известным в указанных соотношениях.

Весьма важным преимуществом является способность раствора к расширению в температурном интервале 100120®С. Кроме того, газопроницаемость его практически равна нулю или имеет очень малую величину (0,01-0,2мД что положительно скажется на качестве разобщения пластов в глубоких .скважинах.

Применение предлагаемого раствора буровыми предприятиями принесет определенный эффект. На тоннУ тампонажиого раствора по данному составу необходимо 60 кг сернокислого железа . Отпускная цена комбината на этот продукт составляет 0,8 руб. Отпускная цена извести 17 руб.тонна. По аналогии на 1 т раствора необходимо 150 кг извести.

Отсюда экономический эффект на Т т раствора составляет 2,50 руб., на одну колонну - 25П руб. Годовой экономический эффект по Мингео УССР составит 60 тыс.руб.

/ CM

k«ч

о о

ff

CO

1Л

in

«

k

Ч

Г-.

CO

vO vO

LT

t

oo

-3vил

Ik

CM

o

vO

vO

I

ГЛ

ил

Ln

-3- I

I

r

rr

-31Л

о m I

о I о I

vO

eg rCM

ил

u

CM r

ил

vO

I I -

(U

ил

ил I 0)

s u

(U

о

flj

Д S

q Ю га

- см

ил

1Л vO N

-3- -

tsl

tv4

- {Vl

- .- f4

V4

ir

Ln

u

ГЛ

Lr

vO

vO VO vO

vD O 9 Формула изобретения Расширяющийся тампонажный раств для крепления скважин, включающий тампонажный портландцемент, компле сную расширяющую добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения степени расширения с одновременным снижением проницаемости цементного камня, в качестве комплексной расширяющей добавки он содержит смесь сернокисло железа с хлористым кальцием при сл дующем соотношении компонентов, весД: Тампонажный 63-65 портландцемент Сернокислое 2-it железо Хлористый кальций 1-2 Остальное Источники информации, нятые во внимание при экспертизе 1.Данюшевский B.C. и др. Справочруководство по тампонажным мателам. И., Недра, 1973, с.. 2.Там же, с.125 (прототип).