Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР - Патент РФ 2196876
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым для цементирования обсадных колонн газовых, газоконденсатных или нефтяных скважин и позволяет улучшить тампонирующие свойства облегченного раствора за счет снижения его водоотдачи. Облегченный тампонажный раствор, включающий портландцемент тампонажный, алюмосиликатные полые микросферы и 4%-ный раствор хлорида кальция, дополнительно содержит понизитель водоотдачи - комплексный реагент ПС при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: портландцемент тампонажный 52,96-53,09, алюмосиликатные полые микросферы 9,34-9,37, комплексный реагент ПС 0,06-0,31 и 4%-ный раствор хлорида кальция 37,38-37,48. Технический результат - разработка облегченного тампонажного раствора плотностью 1,46 г/см3 с водоотдачей через глинистую корку 20-30 см3 за 30 мин. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2196876
Класс(ы) патента: E21B33/138
Номер заявки: 2000127244/03
Дата подачи заявки: 30.10.2000
Дата публикации: 20.01.2003
Заявитель(и): Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз"
Автор(ы): Крылов Г.В.; Щербич Н.Е.; Карелина Н.Е.; Кашникова Л.Л.; Подшибякин В.В.; Белей И.И.
Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз"
Описание изобретения: Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым для цементирования обсадных колонн газов, газоконденсатных или нефтяных скважин, и позволяет улучшить тампонирующие свойства облегченного раствора за счет снижения его водоотдачи.
Низкая водоотдача тампонажного раствора позволяет уменьшить загрязнение породы фильтратом раствора и предотвратить чрезмерную усадку тампонажного камня, т. е. более полно заполнить затрубное пространство тампонирующим материалом.
Благодаря добавкам-понизителям водоотдачи предотвращается обезвоживание тампонажного раствора в интервале залегания проницаемых пород, а следовательно, и возможность образования пробок, препятствующих движению раствора в затрубном пространстве. В свою очередь, предовращение пробкообразования устраняет возможность гидроразрыва пластов и уход в них тампонажного раствора.
Известен тампонажный раствор, содержащий в качестве понизителя водоотдачи карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) (В.С. Данюшевский и др. Справочное руководство по тампонажным материалам, М.: Недра, 1987 г. - с. 204).
Недостатком известного тампонажного раствора являются замедленные сроки схватывания. При добавке в такой тампонажный раствор ускорителя схватывания, в частности наиболее распространенного хлорида кальция, действие КМЦ как понизителя водоотдачи снижается, т.к. карбоксиметилцеллюлоза недостаточно устойчива в присутствии большого количества ионов кальция.
Наиболее близким по составу и назначению является облегченный тампонажный раствор, содержащий портландцемент тампонажный, алюмосиликатные полые микросферы и 4%-ный раствор хлорида кальция (пат. РФ 2151271, Е 21 В 33/138, опубл. 20.06.2000 г.).
Задачей изобретения является повышение качества крепления скважин за счет снижения водоотдачи облегченного тампонажного раствора. Как известно, снижение водоотдачи раствора позволяет исключить поступление фильтрата в проницаемые пласты и более успешно цементировать колонну.
Техническим результатом заявляемого изобретения является разработка облегченного тампонажного раствора плотностью 1,46 г/см3 с водоотдачей через глинистую корку 20-30 см3 за 30 минут.
Сущность изобретения заключается в том, что заявляемый облегченный тампонажный раствор, включающий портландцемент тампонажный, алюмосиликатные полые микросферы и 4%-ный раствор хлорида кальция, дополнительно содержит понизитель водоотдачи - комплексный реагент ПС при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Портландцемент тампонажный - 52,96-53,09
Алюмосиликатные полые микросферы - 9,34-9,37
Комплексный реагент ПС - 0,06-0,31
4%-ный Раствор хлорида кальция - 37,38-37,48
Таким образом, сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый облегченный тампонажный раствор отличается от известного введением нового компонента - комплексного реагента ПС, т.е. заявляемое изобретение отвечает критерию "новизна".
Поскольку использование изобретения позволяет осуществить существующую потребность, заявляемое изобретение отвечает критерию "изобретательский уровень".
Алюмосиликатные полые микросферы выпускаются по ТУ 21-22-37-94 и представляют собой легкий сыпучий порошок серого цвета, состоящий из отдельных полых частиц сферической формы размером в пределах 30-350 мкм, химический состав оболочки микросфер, мас.%: SiO2 50-60; Al2O3 25-35; Fe2O3 1,8-2,0; CaO 1-5; MgO 0,5-1,5; Na2O 0,3-0,5; К2O 0,2-2,9. Алюмосиликатные микросферы получают из водной суспензии золы тепловой электростанции, используют при производстве теплоизоляционных материалов.
Комплексный реагент ПС на основе эфиров целлюлозы выпускают по ТУ 6-55-221-1399-95. Реагент получают в результате смешения оксиэтилцеллюлозы, карбоксиметилкрахмала и наполнителя. Наполнителем служит мел природный технический дисперсный марки МТД-2 или мел природный обогащенный марки ММС-1 (ММС-2). Комплексный реагент ПС предназначен для приготовления высокоминерализованных жидкостей.
Сравнительные данные свойств заявляемого состава в предельных (составы 1-5) и запредельных значениях ингредиентов (составы 6-7) приведены в табл. 1.
В представленных экспериментальных данных использовали портландцемент тампонажный - ПЦТ 1-50 ГОСТ 1581-96 ОАО "Сухоложскцемент", алюмосиликатные полые микросферы по ТУ 21-22-37-94, комплексный реагент ПС по ТУ 6-55-221-1399-95, хлористый кальций по ГОСТ 450-77 и воду водопроводную по ГОСТ 2874-82.
Определение основных свойств облегченного тампонажного раствора и камня производили при температуре 20±2oС и атмосферном давлении в соответствии ГОСТ 26798.1-96 "Цементы тампонажные. Методы испытаний". Плотность тампонажного раствора определяли пикнометром, растекаемость - по конусу АзНИИ, сроки схватывания - иглой Вика, предел прочности камня на изгиб - на испытательной машине МИИ-100, предел прочности камня на сжатие - на гидравлическом прессе П-10, водоотдачу тампонажного раствора определяли на приборе ВМ-6. Для того чтобы приблизить результаты исследований к реальным условиям скважины, водоотдачу определяли через глинистую корку, которая по данным геофизических исследований составляет 1-2 мм.
Облегченный тампонажный раствор готовили следующим образом.
Необходимое количество комплексного реагента ПС растворяют в 4%-ном растворе хлорида кальция. Затем на полученном растворе при непрерывном перемешивании затворяют смесь тампонажного портландцемента с полыми алюмосиликатными микросферами в заданных соотношениях.
Пример.
Для приготовления 1 кг тампонажного раствора (состав 3, таб.1) необходимо взять 374,3 г 4%-ного раствора СаСl2, в который ввести 180 г комплексного реагента ПС, перемешать на лабораторной мешалке до полного растворения. Затем приготовить сухую тампонажную смесь из 530,2 г цемента и 93,5 г алюмосиликатных полых микросфер, которую затворить заранее приготовленным раствором. Состав перемешивают в течение 3 мин, после чего определяют водоотдачу тампонажного раствора и одновременно его растекаемость, затем плотность. Раствор заливают в формы для определения сроков схватывания, предела прочности камня на изгиб и сжатие. После определения сроков схватывания и до времени испытания на изгиб и сжатие образцы хранят в воде при температуре 20±2oС. Камень испытывают на прочность через 2 сут.
Результаты испытаний приведены в табл.1. Приготовленный состав 3 имеет плотность 1,46 г/см3, растекаемость - 215 мм, водоотдача за 30 мин через глинистую корку - 24 см3, начало схватывания через 5 ч 25 мин, конец схватывания - 6 ч 05 мин, предел прочности камня на изгиб составляет через 2 сут 20 МПа, а на сжатие - 6,5 МПа. Примеры приготовления и испытания остальных составов, приведенных в табл.1, аналогичны вышеописанному.
Для выявления отличительных признаков и положительного эффекта изменяли массовое соотношение ингредиентов.
При этом заявляемый тампонажный раствор удовлетворяет требованиям ГОСТ 1581-96 по всем основным технологическим параметрам (сроки схватывания, предел прочности камня на изгиб, на сжатие).
Однако увеличение содержания в растворе комплексного реагента ПС более 0,31 мас. % не рекомендуется, т.к. снижается растекаемость раствора им уже при содержании реагента 0,37 мас.% и составляет 175 мм, что не соответствует требованиям ГОСТ (табл.1, состав 7).
Предлагаемый облегченный тампонажный раствор позволяет повысить качество крепления колонн, т.к. снижение водоотдачи до 19 см3 значительно уменьшает вероятность поступления фильтрата в проницаемые слабосвязанные пласты, что очень важно при креплении скважин с низкими положительными и отрицательными температурами окружающих пород.
Формула изобретения: Облегченный тампонажный раствор, включающий портландцемент тампонажный, алюмосиликатные полые микросферы и 4%-ный раствор хлорида кальция, отличающийся тем, что он дополнительно содержит понизитель водоотдачи - комплексный реагент ПС при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
Портландцемент тампонажный - 52,96-53,09
Алюмосиликатные полые микросферы - 9,34-9,37
Комплексный реагент ПС - 0,06-0,31
4%-ный раствор хлорида кальция - 37,38-37,48