Тампонажный раствор

(21) (22) (46) (71)науч ект- ннос к бурени н и може нтиров ется повы-обсадных ключающиииликат натсодержит глицеоотношении компория, дополнительрин при следующемнентов, мас.7.:ПортландцеменСиликат натриГлицеринВода 62,58-63,8 10,645-0,9680,065-0,968Остальное ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 14495826/0320.10.8823.02.91. Бюл. В 7Казахский государственно-исследовательский и прнститут нефтяной промышп ти(56) Булатов А.И. и Мариампопьс" кий Н.А. Регулирование технологических показателей тампонажных раствсфов. - М,: Недра, 1988, с. 218.Авторскбе свидетельство СССР В 1434078, кл. Е 21 В 33/138, 1986, (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР(57) Изобретение относится к бурени нефтяных и газовых скважин и предИзобретение относитсянефтяных и газовых скважибыть использовано при цении обсадных колонн.Цепью изобретения явлшение эффективности защитруб от коррозии.Тампонажный раствор,портландцемент, воду и с 2 назначено для цементирования обсадных колонн. Цель - повышение эффективности защиты обсадных труб от коррозии. Раствор содержит следующие компоненты в соотношении,мас.Х: портландцемент 62,58-63,81; силикат натрия 0,645-0,968;.глицерин 0,065- 0,968; вода - остальное до 1007, Раствор готовят путем последовательного введения в цемент раствора силиката натрия и раствора глицерина при перемешивании. Цементный камень имеет небольшую усадку и сравнительно высокую раннюю прочность. Использование тампонажного раствора позволяет продлить межремонтный период эксплуатации скважин, повысить ка чество разобщения пластов и сократить время ожидания затвердевания цемента. 1 табл, С: Тампонажный раствор,в лаборатор-.ных условиях получают следующим обра- р,зом.00 Содержание компонентов в граммах определяют иэ расчета массы смеси компонентов равной 1300 г и В/С = 0,55. С уч том расчетной массы и замерной плотности силиката натрия и глицерина, являющихся жидкостями, определяют требуемые их объемы, Отмеренные с помощью пипетки (с тбчностью до О, 1 мл) количества силиката натрия и глицерина растворя-, ют раздельно соответственно в 2/3 и 1/3 расчетного объема морской воды. Затем с точностью до 1 г отве 162948230 45 шивают портландцемент, затворяют егораствором силиката натрия и перемеши.4вают вручную до однородной консистен .ции, после чего приливают раствор5глицерина. Полученный состав перемешивают в течение 3 мин в лабораторной мешалке.Коррозионные испытания стальныхпластин, помещенных в цементные образцы соответствующих тампонажныхсоСтавов, проводят следующим образом.Металлические пластины изготавливают из материала обсадных труб размером 2,512,0 см, отшпифовывают дотолщины 1 мм, обезжиривают смесьюэтилового спирта и эфира (1: 1), нумеруют и взвешивают с точностью до0,0001 г. Далее образцы помещают вформы, предназначенные для изготовления образцов цементного камня, изаливают цементным раствором. Формыпомещают в термостатическую ванну,заполненную пластовой водой с темпера 25турой 50 С. По истечении периода формирования цементного камня формы разбирают (без извлечения из воды),и образцы цементного камня с находящимися в них стальными пластинамиоставляют в,термостатической ваннена срок 18 месяцев,По окончании укаэайного срока образцы извлекают.из цементного камнямеханически очищают от продуктов коррозии и промывают в 103-ном растворесоляной кислоты с добавлением 1 Еуротропина,Затем образцы промываютв воде, пассивируют кратковременнымпогружением в насыщенный растворнитрита натрия, высушивают в сушальном шкафу и взвешивают с указаннойранее точностью, Интенсивность коррозии выражается в потере массы наединицу площади стального образца(в кг/м),С целью сравнения результатовиспытаний известных и предлагаемыхрецептур готовят тампонажные составы,П р и м е р 1, Тампонажный составсодержит, г (мас.Х): портландцемент975 (62,900); силикат натрия 10(0,645); глицерин 15 (0,968); вода350 (35,487).Этот тампонажный раствор имеет55следующие свойства: растекаемость22 см, начало схватывания 3 ч 10 мин,конец схватывания 5 ч. Образующийся цементный камень имеет предел прочности на изгиб через 10 ч твердения0,81 МПа, при й = 20 Си через суткитвердения 3, 12 МПа, при= 50 С,через 10 ч 2,68 МПа, а через суткитвердения 3,88 МПа. Коррозионные потери, т.е. изменение массы пластиныпосле опыта и снятия продуктов коррозии, 0,9 10 кг/м.П р и м е р 2, Тампонажный составсодержит, г (мас.Х): портландцемент983 (63,420); силикат натрия 12(0,774); глицерин 5 (0,323); вода350 (351483),Тампонажный раствор готовят приВ/С = 0,55, имеет удовлетворительныереологические свойства: растекаемость17 см, начало схватывания 3 ч 55 мин,конец схватывания 4 ч 35 мин, пределпрочности цементного камня на изгиб1,05 МПа через 10 ч твердения и через1 сут твердения 2.90 МПа при= 20 С,При твердении образца при= 50 Сначало схватывания 2 ч 15 мин, конецсхватывания 3 ч 15 мин, предел прочности на изгиб через 10 ч твердения2,49 МПа, а через сутки твердения3,20 МПа. Коррозионные потери через1,5 года хранения образца в технической воде при .(45+5) С, т.е. скорость коррозии составляет 1,25 УХ 10 кг/м 2 .П р и м е р 3. Тампонажный составсодержит, г (мас.7): портландцемент984 (63,480); силикат натрия 15(0,968); глицерин 1 (0,065); вода550 (35,487) .Раствор такого состава имеет следующие реологические свойства: растекаемость 15,5 см, .начало схватывания при С = 20 С 2 ч 40 мин, конецсхватывания 4 ч 55 мин, предел прочности цементного камня на изгиб0,7 МПа через 10 ч твердения, через 1 сут 287 МПа, при й = 50 С начало схватывания 2 ч 10 мин, конецсхватывания 3 ч 35 мин, предел прочности на изгиб через 10 ч твердения1, 10 МПа, через 1 сут 3, 19 МПа . Усадка цементного камня через 14 сут6,037.П р и м е р 4. Тампонажный составсодержит,г (мас.Е): портландцемент970 (62,580); силикат натрия 15 (0,968глицерин 15 (0,968), вода 550 (35,484),Тампонажный раствор имеет следующие свойства при е = 20 С: растекаемость 18 см, начало схватывания 3 ч,),98 авв ча.Рав18 аар)10аг/ 1 НП хвагП Йив та навб НП 24 ч Начало Еох Начал Й 6,50 а,58 а,во 5,20 а,аоЛ. Весавчук а Корректор М. Пожо аказ 418 Тираж 357 ПодписноеЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и от.".рытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб) д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 5 162948конец схватывания. 4 ч 30 мрн, образующийся цементный камень, имеет пределпрочности на изгиб 0,9 МПа через 10 чтвердения, через сутки 3 МПа. Прий = 50 С начало схватывания 2 ч, коонец схватывания 3 ч 10 мин, пределпрочности на изгиб 1,8 МПа через10 ч твердения, через сутки 3,2 МПа,коррозионные потери 1,05 10 кг/мг,П р и м е р 5. Тампонажный составсодержит, г(масЛ)портландцемент989 (63,810)силикат натрия 10(0,645); глицерин 1 (0,065); вода551 (35,480).Тампонажный состав имеет следующие свойства при С20 С, растекаемосты 19 см, начало схватывания4 ч 10 мин, конец схватывания 5 ч35 мин, предел прочности на изгиб 20через 10 ч твердения 1,01 МПа, через сутки 2,52 МПа. При с = 50 Сначало схватывания 2 ч, конец схватывания 3 ч 20 мин, предел прочностина изгиб 1,9 МПа через 10 ч твердения, через сутки 4,05 МПа. Коррозионные потери через 18 мес. испытания2,610 кг/мг.Физико-механические свойства тампонажного состава и цементного камняпредставлены в таблице,Тампонажный состав с добавкой си-.ликата натрия и глицерина проявляет 2 6свойства ингибитора, так как уменьшает потери массы обсадной колонны почти в 3 раза, а также уменьшает величину усадки цементного камня на 2 й.При этом проницаемость камня практически не меняется. Тампонажный камень имеет небольшую усадк;. и сравнительно высокую раннюю прочность. Использование тампонажного раствора позволит продлить межремонтный период эксплуатации скважин, повысить качество разобщения пластов и сократить время ожидания затвердевалия цемента при цементировании направлений, кондукторов и обсадных колонн в интервале температур 20-50 С,Тампонажный раствор, включающий портландцемент, силикат натрия, воду о и добавку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты обсадных труб от коррозии, он в качестве добавки содержит глицерин при следующем соотношении компонентов, мас,Х:Портландцемент 62)58-63)81 Силикат натрия 0,645-0,968 Глицерин 0,065-0,968 Вода Остальное