RU2039206C1 - Тампонажный раствор - Google Patents
Тампонажный раствор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2039206C1 RU2039206C1 SU5016277A RU2039206C1 RU 2039206 C1 RU2039206 C1 RU 2039206C1 SU 5016277 A SU5016277 A SU 5016277A RU 2039206 C1 RU2039206 C1 RU 2039206C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- cement
- solution
- peo
- portland cement
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: тампонажный раствор содержит, мас. портландцемент (ПЦ) 55,41 66,57, полиэтиленоксид (ПЭО) 0,136 0,25, нитрилотриметилфосфорную кислоту (НФК) 0,004 - 0,01 и воду остальное. ПЭО и НФК растворяют в воде. В полученном растворе затворяют ПЦ. Характеристика раствора: повышается седиментационная устойчивость и снижается скорость фильтрации при увеличенном водотвердом отношении до 0,8. 1 табл.
Description
Изобретение относится к бурению, в частности к тампонажным материалам, предназначенным для изоляции продуктивных и проницаемых пластов нефтяных и газовых скважин.
Известен тампонажный раствор [1] для нефтяных и газовых скважин, содержащий тампонажный цемент, нитрилотриметилфосфоновую кислоту и воду при следующем соотношении компонентов, мас. Тампонажный цемент 66,65-66,6695 Нитрилотриметилфос- фоновая кислота 0,0005-0,02 Вода Остальное
Недостатком данного раствора является высокая начальная скорость фильтрации, что обуславливает низкое качество цементирования.
Недостатком данного раствора является высокая начальная скорость фильтрации, что обуславливает низкое качество цементирования.
Известен тампонажный раствор [2] включающий портландцемент, водорастворимый полимер полиэтиленоксид армирующую добавку королек отход производства шлаковаты, минеральную воль хлорид натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас. Портландцемент 55,87-61,46 Королек отход- производства шлаковаты 6,14-11,18 Полиэтиленоксид 0,123-0,56 Хлорид натрия 1,54-1,68 Вода Остальное
Недостатком этого тампонажного раствора является большой расход полиэтиленоксида. Содержание полиэтиленоксида ниже 0,1% приводит к снижению прочности цементного камня, а при содержании выше 1,5% ухудшается седиментационная устойчивость тампонажного раствора.
Недостатком этого тампонажного раствора является большой расход полиэтиленоксида. Содержание полиэтиленоксида ниже 0,1% приводит к снижению прочности цементного камня, а при содержании выше 1,5% ухудшается седиментационная устойчивость тампонажного раствора.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является тампонажный раствор [3] включающий портландцемент, нитрилотриметилфосфоновую кислоту, карбоксимети- локсиэтилцеллюлозу и воду при следующем соотношении компонентов, мас. Портландцемент 66,53-66,65 Нитрилотриметил- фосфоновая кислота 0,010-0,017 Карбоксиметилоксиэ- тилцеллюлоза 0,05-0,25 Вода Остальное
Недостатком данного раствора является то, что при его использовании не обеспечивается седиментационная устойчивость при водотвердом отношении больше 0,5.
Недостатком данного раствора является то, что при его использовании не обеспечивается седиментационная устойчивость при водотвердом отношении больше 0,5.
Цель изобретения повышение седиментационной устойчивости тампонажного раствора и снижение начальной скорости фильтрации при увеличенном водотвердом отношении до 0,8 в зонах продуктивных и проницаемых пластов.
Достигается это тем, что тампонажный раствор, содержащий портландцемент, нитрилотриметилфосфоновую кислоту, полимер и воду, согласно изобретению, он в качестве полимера содержит полиэтиленоксид при следующем соотношении компонентов, мас. Портландцемент 55,41-66,57 Полиэтиленоксид 0,136-0,25 Нитрилотриметил- фосфоновая кислота 0,004-0,01 Вода Остальное
Забойная температура скважин до 100оС.
Забойная температура скважин до 100оС.
Использование в тампонажных растворах в качестве полимера полиэтиленоксида (ПЭО) [2] позволяет снизить начальную скорость фильтрации, но вместе с тем он значительно загущает раствор. Нитрило- триметилфосфоновая кислота (НТФ) в тампонажных растворах [1,3] регулирует растекаемость раствора и упрочняет цементный камень, однако при больших добавках НТФ в раствор значительно увеличивается срок начала схватывания тампонажного раствора, что в зоне продуктивных и проницаемых пластов ведет к вымыванию несхватывающегося тампонажного раствора, а следовательно к снижению качества цемен- тирования.
Совместное использование ПЭО и НТФ дает возможность увеличить водотвердое отношение до 0,8 при одновременном снижении начальной скорости фильтрации в 2-3 раза по сравнению с растворами без этих добавок и обеспечить необходимую растекаемость раствора и сроки начала схватывания.
При содержании ПЭО в предложенном тампонажном растворе менее 0,136 мас. его влияние на снижение начальной скорости фильтрации раствора незначительно. При содержании ПЭО более 0,25 мас. резко возрастают экономические затраты из-за большой стоимости ПЭО, а степень влияния его на фильтрацию раствора практически приближается к нулю.
При содержании НТФ менее 0,004 мас. она не влияет на растекаемость и время загустевания тампонажного раствора. При содержании НТФ более 0,01 мас. влияние ее на начало загустевания прекращается, но вместе с тем значительно увеличивается время начала схватывания, что отрицательно сказывается на качестве цементирования.
При содержании воды в тампонажном растворе менее 33,29 мас. (водотвердое отношение < 0,5) резко уменьшается время загустевания тампонажного раствора, что приводит к аварийной ситуации при цементировании скважин. Тампонажный раствор преждевременно схватывается в колонне обсадных труб. При содержании воды более 44,33 мас. (водотвердое отношение > 0,8) увеличивается начальная скорость фильтрации и приближается к скорости фильтрации растворов без добавок ПЭО и НТФ, т.е. 230 см3/30 мин и более [4] а также значительно возрастает время начала загустевания тампонажного раствора и достигает значительно более 4 ч, что отрицательно сказывается на качестве цементного камня и в целом цементирования.
Содержание мас. в тампонажном растворе портландцемента определяется, исходя из потребного объема тампонажного раствора для заполнения затрубного пространства и необходимого значения водотвердого отношения. Ввиду очень малых добавок ПЭО и НТФ по сравнению с содержанием портландцемента и воды, на практике, при расчете потребного количества цемента и воды, они не учитываются. Количество воды определяется из водотвердого отношения и выражается в м3 на 1 т портландцемента, т.е. для наших условий 0,5.0,8 м3/т (пример N 2).
П р и м е р 1. 2,043 г (0,136 мас.) полиэтиленоксида и 0,06 г (0,004 мас. ) нитрилотриметилфосфоновой кислоты растворяют с помощью лопастной лабораторной мешалки до полного растворения в 500,07 г (33,29 мас.) дистиллированной воды. На полученной жидкости затворяют 1000 г (66,57 мас.) портландцемента марки ПЦТ ДО.Д20-50.100, соответствующего ГОСТ 1581-85, после чего испытывают раствор при температуре 75оС. Раствор имеет плотность 1,83 г/см3, растекаемость 20,5 см, скорость фильтрации 85,6 см3/30 мин время загустевания 2 ч 08 мин, время начала схватывания 3 ч 20 мин, время конца схватывания 3 ч 45 мин, предел прочности цементного камня на изгиб через 24 ч твердения 4,9 МПа.
П р и м е р 2. В условиях буровой скважины добавки ПЭО, НТФ определяются в мас. исходя из веса сухого портландцемента, необходимого для приготовления нужного объема тампонажного раствора. Объем жидкости затворения на 1 м3 раствора определяется по водотвердому отношению (в м3) на 1 т портландцемента и находится в пределах 0,5.0,8 м3/т.
Для затворения 10 т портландцемента при водотвердом отношении 0,8 необходимо 8 м3 жидкости затворения. Для создания необходимого перепада давления между емкостью, где находится жидкость затворения, и фрезерно-струйной мельницей (ФСМ) применяем коэффициент 1,5 и готовим 12 м3 жидкости затворения. Исходя из веса сухого цемента требуется 25 кг ПЭО, 1 кг HТФ и 8 м3 воды. Чтобы выдержать необходимую концентрацию реагентов в 12 м3 воды, из пропорции определяем, что ПЭО необходимо 37,5 кг, НТФ 1,5 кг.
Для растворения химреагентов на буровой скважине обвязывают между собой ФСМ и доливную емкость. Жидкость затворения готовится затворением ПЭО и НТФ в воде путем их подачи на ФСМ одновременно с технической водой. Для удобства растворения ПЭО жидкость затворения готовят порциями, равными объему емкостей цементировочного агрегата (ЦА) и сливают в доливную емкость. После каждого заполнения емкостей ЦА подача воды на ФСМ прекращается, ЦА работает сам на себя до полного растворения химреагентов.
Тампонажный раствор готовят путем перемешивания на ФМС жидкости затворения и портландцемента. Контролируемым параметром приготовленного раствора является его мнимая плотность, которая замеряется ариометром АГ-2.
Мнимая плотность определяется заранее и при приготовлении раствора она должна строго выдерживаться.
ρмним 1,512 × в/т 0,275
в/тм где в/тф водотвердое отношение фактическое;
в/тм водотворное отношение мнимое.
в/тм где в/тф водотвердое отношение фактическое;
в/тм водотворное отношение мнимое.
В нашем случае при фактическом водотвердом отношении, равном 0,8, фактическая расчетная плотность раствора будет равна:
ρф 1,61 г/см3 где ρц плотность портландцемента;
ρв плотность воды.
ρф 1,61 г/см3 где ρц плотность портландцемента;
ρв плотность воды.
Плотность, замеряемая ариометром АГ-2, будет меньше фактической.
ρмним= 1,512 в/тм 1,512 х 1,346 -0,2751,39 г/см3
в/тм 1,346
Приготовленный таким образом раствор будет иметь параметры, соответствующие гpафе 9 таблицы. Готовый раствор из осреднительной емкости буровым насосом закачивается через цементировочную головку в скважину.
в/тм 1,346
Приготовленный таким образом раствор будет иметь параметры, соответствующие гpафе 9 таблицы. Готовый раствор из осреднительной емкости буровым насосом закачивается через цементировочную головку в скважину.
По сравнению с прототипом предлагаемый тампонажный раствор имеет пониженную до 119,2 см3/30 мин начальную скорость фильтрации при увеличенном водотвердом отношении до 0,8 и седиментационную устойчивость в пределах 1,0-2,5% Прототип [3] имеет цель снижение начальной скорости фильтрации только при водотвердом отношении 0,5.
Использование предлагаемого тампонажного раствора позволяет повысить качество цементирования продуктивных и проницаемых пластов за счет предупреждения преждевременного загустевания раствора из-за отфильтровывания его жидкой фазы в проницаемые пласты. При этом в затрубном пространстве не образуются непрокачиваемые пачки раствора, что обеспечивает подъем раствора на проектную высоту, не происходит загрязнения коллекторов, снижается возможность образования фильтрационных переточных каналов в твердеющем растворе.
Claims (1)
- ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР, содержащий портландцемент, нитрилотриметилфосфоновую кислоту, полимер и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве полимера полиэтиленоксид при следующем соотношении компонентов, мас.Портландцемент 55,41 66,57
Полиэтиленоксид 0,136 0,25
Нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,004 0,01
Вода Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5016277 RU2039206C1 (ru) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | Тампонажный раствор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5016277 RU2039206C1 (ru) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | Тампонажный раствор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2039206C1 true RU2039206C1 (ru) | 1995-07-09 |
Family
ID=21591416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5016277 RU2039206C1 (ru) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | Тампонажный раствор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2039206C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110240894A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-17 | 四川宝麟新材料科技有限公司 | 一种高效暂堵剂及其制备方法 |
RU2715391C1 (ru) * | 2018-09-25 | 2020-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПИТЦ Нефтеотдача" | Способ проведения ремонтно-изоляционных работ эксплуатационной скважины двухкомпонентным тампонажным составом (ДТС) |
-
1991
- 1991-09-12 RU SU5016277 patent/RU2039206C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1470933, кл. E 21B 33/138, 1987. * |
Авторское свидетельство СССР N 1506080, кл. E 21B 33/138, 1987. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2715391C1 (ru) * | 2018-09-25 | 2020-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПИТЦ Нефтеотдача" | Способ проведения ремонтно-изоляционных работ эксплуатационной скважины двухкомпонентным тампонажным составом (ДТС) |
CN110240894A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-17 | 四川宝麟新材料科技有限公司 | 一种高效暂堵剂及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5476144A (en) | Conversion of oil-base mud to oil mud-cement | |
US5382290A (en) | Conversion of oil-base mud to oil mud-cement | |
US4953620A (en) | Accelerating set of retarded cement | |
RU2385894C1 (ru) | СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОБЛЕГЧЕННОГО ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА ПЛОТНОСТЬЮ 1450-1500 кг/м3 | |
RU2186942C1 (ru) | Способ приготовления тампонажного состава | |
RU2039206C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2039207C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2618539C1 (ru) | Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине | |
RU2064571C1 (ru) | Гелеобразующий состав для изоляции водопритоков и увеличения добычи нефти | |
RU2149981C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2215124C1 (ru) | Способ приготовления облегченного тампонажного раствора | |
RU2015155C1 (ru) | Раствор для упрочнения неустойчивых горных пород при бурении скважин | |
RU2255204C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор, тампонажный раствор для продуктивной зоны скважины и способ цементирования скважин | |
SU1190001A1 (ru) | Способ приготовлени тампонажного раствора | |
SU765499A1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2703598C1 (ru) | Гелеобразующий состав для изоляции водопритока в скважину (варианты) | |
SU1739005A1 (ru) | Тампонажный состав | |
RU2213844C1 (ru) | Способ приготовления тампонажного раствора | |
RU1633875C (ru) | Способ разработки неоднородного по проницаемости обводненного пласта | |
RU2277574C1 (ru) | Способ изоляции зон поглощений | |
RU2059059C1 (ru) | Газоцементный состав | |
RU2137905C1 (ru) | Состав для изоляции пластовых вод в скважине | |
SU945380A1 (ru) | Буферна жидкость | |
SU732492A1 (ru) | Тампонажный раствор | |
SU1562428A1 (ru) | Состав дл создани пробки в скважине |