Способ приготовления облегченного тампонажного раствора Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к облаоти крепления нефтяных и газовых скважин а именно к способам приготовления облегченных тампонажных растворов. Известен способ получения облегчен ного тампонажного раствора плотностью 1,5-1,6 г/см путем добавки палыгорскита соответственно 10-100% на 100 вес.ч. цемента с ,6-0,97. Соотношение ингредиентов соответствует, вес.%: цемент 25,4-56,0; палыгорскит 5-7 - 25,4; вода-- остальное 1. Известен также способ приготовления обле,гченного тампонажного раствр ра, включающий затворение партландце мента на водной суспензии палыгорски та 2. Однако несмотря на высокую активность используемого цемента (83 кгс/см), прочность цементного, камня сравнительно низкая. Невозможно получить высококачественные облег ченные тампонажные растйоры плотност ниже 1,45 г/см а также прочный и: непроницаемей камень. Целью изобретения является повыше ние качества раствора и прочности це ментного камня с одновременным снижением газопроницаемости. Указанная цель достигается тем, что перед затворением портлаДцемента водную суспензию палыгорскита подвергают диспергации до стабилизации вязкости а после затворения портландцемента полученную цемёнтно-глинистую смесь подвергают дополнительному диспергированию под давлением, причем соотноиение ингредиентов следующее, мае. %: Портландцемент 32,0-61,0 Палыгорскитl,2-2j . ВодаОстальное Способ осуществляется следующим образом. В устройстйе (дисйергатор, активатор) .предварительно гидратируют палыгорсккт (например, из расчета на 1 л воды 80 г высококачественного палыгорскита) и получают высокодисперсную и стабильную коллоидную систему с условной вязкостью 35-40 с. В предварительно гидратированный палыгорскит вводят цементно-водный раствор, полученную смесь подвергают дополнительной обработке на диспергаторе с перепадом давления 3040 кгс/см. Предложенный способ получения растворов уменьшает процент добавки палыгорскита в 5-10 раз по сравнению с известным. Введенный в тампонажн:.1й цементный раствор предв рительно гидратированный палыгорски и последующая обработка раствора на диспергаторе способствуют ускорению гидратации частиц цемента, получению однородной цементно-глинистородной коллоидной системы, которая .связывает значительное .количество воды ч при твердении образует прочный , плотный и безусадочный цементный камень. Так как в тампонажный р вор вводится предварительно гидрати рованного палыгорскита значительно меньше, чем в сухом виде, поэтому вес,% цемента увеличивается и прочность цементного камня значительно выше по сравнению с известньом. Если глинис;гогцементные растворы плотностью 1,3 г/см и прочностью цементного камня 5-10 кгс/см известными способами получить невозможно было, то введение, в раствор малого количе ва, предв арит ел ь н о гид рати ров анн ого палыгорскита и последующая его дйсп гадия, успешно решают проблему полу чения тампонажных растворов плотностью 1,3-1,7 г/см в следующих соот ношениях ингредиентов (табл. 1). В табл. 1 приведенсостав тампонажэдйх растворов. Для получения растворов применяю портландцемент для горячих скважин Здолбуновского завода активностью 59 кгс/см, портландцемент для хо лодных скважин активностью 23 кгс/см и высококачественный палыгорскит Константиновского завода Утяжелитель. Указанные составы тампонажных -растворов получают из цемента, предварительно гидратированного палыгорскита (раствор), воды и подвергают дополнительной диспергации под давлением. Наряду с этим получают недиспергированные контрольные растворы (К), в которые вводят предварительно гидратированный палыгорскит в таком количестве, чтобы получить технологические параметЕ л растворов, аналогичные диспергированным расгворам(О). Каждый раствор исследуют, затем ,формую.т балочки 2x2x10 см и образцы Ф 27x50 мм, которые твердеют при тем:пературе 75с, давлении 300 кгс/см и 22°С при атмосферном давлении. Образцы испытыв ают через двое суток. Проведенные исследования показали, что содержание глинопорошка в обработанных растворах (О), плотностью 1,3-1,7 г/см в 2,5-5 раза меньше, чем в растворах (К). Приготовленные раство л (О) обладают улучшенными технологическимипараметрами. За счет меньшего содержания глинопородка из растворов .(О) i можно получить более прочный цементный камент, который .удовлетворяет требованиям технических условий. : В табл. 2 приведены технологические парамет И тампонажных растворов, полученных из портландцемента .и палы горе китов ого глин опорсшк а. В табл.3 приведены прочностные характеристики цементного камня.

Таблица

. Т а б ли ц а 2

Из портландщемента для горячих скважин Приме ч аи и е. КО ТйблицаЗконтрольный раствор. Цемент затворяется глинистым раствором, (по Данюшевскому B.C.) активированный раствор. Цемент затворяется диспергированным до стабильной вязкости глинистым раствором. Полученный тампонажный раствор подвергсши дополнительной диспергации под давлением.

996042010

Формула изобретениянию.под давлением, причем соотношё,ние ингредиентов следующее, .%:

Способ приготовления облегченногоПортландцемент 32,0-61,0

тампонажного раствора, включающийПалыгорскит 1,2-2,9

Ьатворение портландцемента на водной Вода . Остальное

суспензии палыгорскита, о т л и ч аю щ и И с я тем, что, с целью йовы-Источники информации, шения качества раствора и прочностипринятые во внимание при экспертизе цементного каМня с одновременным сни-1. Круглицкий Н.Н. и др. Физикожением газопроницаемости, перед зат-химическая механика тампонажных растворением портландцемента водную сус-10 воров. Киев, Наукова думка , 1974, пензию палыгорскита подвергают дйс-с. 151-154.

пергации до стабилизации вязкости, а2. Данюшевский B.C. и др. Справочпосле затворения портландцемента по-нов руководство по тампонажным матег

лученную цеметно-глинистую смесь под-риалам. М., Недра, 1973, с..72-77

вергают дополнительному.диспергирова-15 /прототип).