Обращенный нефтеэмульсионный тампонажный раствор Советский патент 1983 года по МПК E21B33/138 

(54) ОБРАЩЕННЫЙ НЕФТЕЭМУЛЬСИОННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ

РАСТВОР

1

Изобретение относится к бурению, а именно к тампонажным растворам на углеводородной основе, которые используются для демонтирования скважин.

Известен тампонажкый раствор, включающий цемент, воду, дизельное топливо, поверхиостноактивное вещество и регулятор сроков загустевания и схватывания, в качестве которого он содержит окисленный петролатум 1

Известен также обращенный нефтезмулься оиный тампонажный раствор, включающий .дизельное топливо, цемент, змультал и воду затворения 2.

Недостатком известных тампоиажных растворов является большой расход дорогостоящих реагентов. При приготовлении обращенного нефтезмульсионного тампонажного раствора по указанной рецептуре расход эмультала составляет до 10 кг иа 1 м (1 вес.%) раствора. Как показали исследования, прочность и проницаемость цементного камня, образованного из таких растворов, находится в прямой зависимости от количества змультала, входящего в состав растворов. С повышением содержания змультала в тампонажном нефтеэмульси окном растворе соответственно;-снижается прозность и повышается газопроницаемость цементного камня.

Целью изобретения является снижение расхода реагентов и повышение качества цементного камня за счет повышения прочности и снижения проницаемости.

Указанная цель достигается тем, что обращенный нефтезмульсионный тампонажный раствор, включающий дизельное топливо, цемент, эмультал и воду затворения, в :качестве последней содержит воду, активированную в зоне отрицательного злектрода униполярного электроактиватора при следующем соотиошешш компонентов, мас.%:

Цемент50,,0

Дизельное топливо10,,3

Эмультал0,1-0,3

Активированная водаОстальное

Активирование воды затворения достигается путем электрохимического воздействия в поле постоянного злектрического тока в зоне основного отрицательного электрода униполярно399

го электроактиватора с удельной электрической даергией активации от 3000 до 25000 Дж/л.

Предварительно смешивают дизтопливо с эмульталом, затем готовят водоцементную суспензию и вводят ее при интенсивном пере(ешивании в углеводородную смесь, причем Воду перед затворением водоцемеитной суспензии подвергают электрохимической активации в зоне основного отрицательного электрода униполярного электроактиватора с удельной электрической энергией активации от 3000 до 25000 Дж/д. Униполярная эпёктрообработка воды затвррения приводит к резкому изменению ее свойств и состояния, что отмечается изменением величин таких пока зателсй, как концентрация ионов водорода, окислительно-восстановительного потенциала, электропроводности. Изменение свойств и соетояния воды затворения, подвергнутой элекг роактивации , происходит как за счет алектрохимических реакций у поверхности электродов, HOHoo6Meffflbtx процессов между объемами воды, разделенными проницаемой перегородкой, так и за счет электролиза, который сопутствует процессу электрохимической активвации воды. «i

Как показали исследования, оптимальные значения величин удельного расхода электрической энергии при электрохимической актива1ши составляют от 3000 до ,JJ5000 Дж/л в зависимости от степени минерализации воды затворения. При удельном расходе электро- энергии менее 3000 Дж/л степень активации воды затворения недостаточно высока, что отрицательно сказывается на показателях

прочности и проницаемости цементного камня. Расход удельной электроэнергии более 25000 Дж/л нецелесообразен, так как приводи к бесполезному перерасходу электроэнергии,

не увеличивая при этом степень активации

воды.

Исследование влияюш добавок эмульгаторов в обращенный нефтеэмульсионный тампонажньж раствор показало, что прочность цементного камня, полученного ю такого раствора, непосредственно зависит от количества введенного эмульгатора. Увеличение содержания в растворе эмульгатора приводит к снижению прочности цементного камня. Испопьзоваяие для приготовления обращенного нефтеэмульсиоиного тампонажного раствора активированной воды позволяет значительно сократить расход специальных реагентов-эмульгаторов для приготовления едшощы объема раствора, что приводит к соответствующему росту прочности цементного камня. Кроме того, активированная вода затворения, энергично взаимодействуя с минералами клинкера, образует вокруг них прочно удерживаемые адсорбционные слои. Возбужденные ионы дасперсионной сред1.1, сочетаясь с активными центрами на поверхности цементных частиц, интенсифицируют процессы гидролиза и гидратации, кристаллнзащш, новообразований и роста кристаллов, что приводит в конечном счете к повышению прочности цементного камня и снижению его проницаемости. При этом такие показатели, как растекамость, сроки схватьгоания и время загустевания практически не изменяются.

Пример. Составные компоненты раствора: техническая вода с общей минерализацией 1,5 г/л, дизтопливо марки Л, эмульгаторэмультал, тампонажный портландцемент для холодных скважин Кувасайского цементного завода.

Растворы с известной и предлагаемой рецептурой и технологией приготовления готовили в идентичных условиях.

Во всех случаях определялась прочность образцов на изгиб и сжатие через 28 сут. Проницаемоси определялась через 2 сут на приборе ГК-5.

Результаты испытаний приведены в таблиц 79910 Формула изобретения Обращенный нефтеэмульсионный тампонаж. Ный раствор, включающий дизельное топливо, цемент, эмультал и воду затворения, о т л и чающийся тем, что, с целью сниже- 5 НИН расхода реагентов и повышения качества цементного камня за счет повыщения прочности и снижения {Проницаемости, он в качес;тве воды затворення содержит воду, активи рованнуЮ в зоне отрицательного электрода униполярногр электроактиватора, при следующем соотнощении компонентов, мае. %: (О Цемент 50,0-70,0 Дизельное топливо 10,3-20,3 Эмультал 0,1-0,3 Актявировавная вода Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 684128, Е 21 В 33/138, 1975, 2.Авторское свидетельство СССР N 529134, С 04 В 13/00, 1975.