Тампонажный раствор Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к тампонажным растворам для цементирования обсадных колонн в глубоких л высокотемпературных скважинах.

Известны тампонажные растворы с низкой водоотдачей, в которых в качестве понизителя водоотдачи используют модифицированную мети.г1целлюлозу, метилксипропилцеллюлоггу, полиоксиэтилен ij.

Недостатком этих растворов является высокая водоотдача.

По технической сущности и достигаемому положительному эффекту наиболее близким к изобретению является тампонажный раствор, состоящий из минерального вяжущего, воды и понизителя водоотдачи. Снижение водоотдачи осуществляется путем введения полиакрилатов и солей нитрогуминовых кислот в количестве 110% от массы тампонажного цемента.. .

Недостатком указанного тампонажного раст.вора является низкая стабилизирующая способность реагента по отношению к тампонажному раствору, имеющему, как правило, высокий рН среды. Это выражается в том, что тампонажный раствор, обработанный по вышеуказанному способу, имеет очень большую водоотдачу и невысокую стабильность.

10

Цель изобретения - снижение водоотдачи раствора.

Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор в качестве понизителя водоотдачи содержит про15дукт щелочного гидролиза полиакрилонитрила или отходов тканей из волокна нитрон в присутствии лигносульфонатов при следующем соотношении компонентов, вес.%:

20

Минеральное вяжущее6 -66

Продукт щелочного

гидролиза г олиакрилонитрила или

отходов тканей из волокна нитрон в присутствии лигкосульфонатов 1-5 ВодаОстальное

Понизитель водоотдачи получают путем совместной полимеризации полиакрилонитрила или отходов тканей из волокна нитрон с лигносульфонатами, в процессе его гидролиза при температуре . Данный продукт получил название анилис.

В состав реагента входят,: Полиакрилонитрил или отходы тканей из волокна нитрон Каустическая сода 6-8 Ли гносул ьфонаты (ССБ, КССБ) 6-10 ВодаОстальное

Технология приготовления тампонажного раствора с пониженной водоотдачей проста и сводится к слдующему

За мин до начала цементирования растворяют необходимое колчество понизителя водоотдачи о Растворение осуществляют в два этапа, Вначапе, используя.не более 2,03,0 м воды, приготовляют раствор с повышенной концентрацией реагент Растворение ведется в емкости цеметировочного агрегата при работе насоса по схеме круговой циркуляции. Поскольку при растворении реагента возможно вспенивание, все операции

следует проводить так, чтобы вовлечение воздуха, а также возможные удары струи и преграду или поверхность жидкости были сведены к минимуму. По этим причинам при растворении реагента шланг от выкида насоса необходимо опускать под уровень жидкости При температуре жидкости 10-20 0 и производительности насоса 12-16 л/с реагент через 20-25 мин полностью

растворяется.

На втором этапе реагент разбавляют расчетным объемом жидкости, используемой для затворения, чтобы получить .требуемую концентрацию. Полное перемешивание реагента при неизменном режиме циркуляции жидкости происходит через 10-15 мин. Поскольку реагент не токсичен, при работе с ним не требуется применения специальнь1х мер по обеспечению безопасности труда, затворение и закачивание тампонажного раствора осуществляют по принятой- технологии.

Результаты лабораторных испытаний

свойств известного и данного растворов и затвердевшего камня приведены

в таблице

vO ОО СГ sl -

-а- f -Я- - О

о о

о о о

г.

о о сэ о о о о

rf

U CNltSor vO- - о

.- .- г- .- -э- -а- 1лип

о сэ

о 1Л CN го

оLTVо

-3I II

POCMCM

cт oo oo oo о -cf

,- r- V- CM CM

СЭ о о о СЭ о

CNj esi CM CM CM osi oo oo oo oo oo CO

г- (V4 -а- Lf

г- ГА -я- 1Л I

о о

Р г

000

t/ СЭ о о IT ил

Г- .- г- .- Г Г

1Л1Г 1Л1Г11ЛиЛ1Л1Г 1Л1Г 1Л1Л OOCDC5OOOOCSOOO

о:

k

гXI

0) 1- S S

qX3-эе

(Кта

аXаm

оШоiJ

с::jL.о

- ГЧ1 чОГч|ОО-3-ОГ т-чО илшил- ШчОч

оо о

Г LTS

r cs «- - tN -

ounooourxoocD

LT -Ч- rr pri ..- Lf 0

I III II I I I

. CM-3-OO ( CM

LTl 1 PO ГЛ

ГЧ CM CM CN) CM rsl CM

о СЭ

о о СЭ со со со

CM CM CO CO г г г

.4 о

- f. 1Л чО

Г LA

о игч

о

о

о о

СЭ

ff

-31Л

rf fr

о см

СЭ

о

о о чО

-

о о

J

| 7 Из таблицы видно,что введение знал са снижает водоотдачу тампонажного раствора до i см/ЗР мин птемпературном -интервале 70-160 С.Кроме того,сформировавшийся камень имеет нулевую проницаемость и довольно значительны показатели прочности (5,1-6,0 МПа) при хранении его в гидробаротермальных условиях в течение 8 сут. Кроме технологической эффективное ти, применение тампонажного раствора (с низкой водоотдачей целесообразно с экономической стороны. При расчете экономической эффективности учитывалось, что аналио более дешевый (.300 руб/т) и менее дефицитный реагент. Предварительный расчет показывает, что экономический эффект от его применения составит 1бО руб. на 1 м- тампонажиого раствора. На одну колонну это составит 3 160-50 8000 руб. Формула изобретения Тампонажный раствор, состоящий из минерального вяжущего, воды и по78низителя водоотдачи отличающийся тем, что, с целью снижения водоотдачи раствора, в качестве понизителя водоотдачи он содержит продукт 1челочного гидролиза полиакрилонитрила или отходов тканей из волокна нитрон в присутствии лигносульфонатов при следующем соотношении компонентов, вес.: Минеральное вяжущее 64-66 Продукт щелочного гидролиза полиекрилонитрила или отходов тканей из волокна нитрон в присутствии лигносульфонатов1-5ВодаОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мариампольский А.Н. и др. Понизители водоотдачи тампонажных растворов для цементирования холостых скважин РНТС- Бурение, 1976, 2, с.26-28., 2.Авторское свидетельство СССР № 250802, кл. Е 21 В ЗЗ/Ю, 19б7 (прототип).