Тампонажный раствор

(9)33/138 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ РИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕН И ОПИСА К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ 37ститут нефти и газа ло, Т.Л. Шередина Русаев, Е,А. Коновэло.8)детельство СССР 1 В 33/138., 1985.детельство СССР В 33/138, 1980.ЫЙ РАСТВОР ИзОбретение относится к бурению скважин и может быть использовано при креплении нефтяных и газовых скважин, в разрезе которых встречаются пласты с аномально низкими пластовыми давлениями в условиях сероводородной агрессии, т,е. в таких случаях необходимо применять облегченные коррозионно-стойкие тампонажные материалы, обладающие высокой седиментационной и суффозионной устойчивостью при большом водосодержэнии цементных растворов, а также твердеющие с высокой скоростью.Цель изобретения - повышение седиментационной устойчивости раствора при одновременном увеличении сероводородостойкости цементного камня,Тампонэжный раствор содернажный цемент (портландцеменкопесчаный цемент), воду ихромфтористые отходы производ жит тампот или шладобавку - ства полу(21) 4721159/03(57) Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано при креплении нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение седиментационной устойчивости раствора при одновременном увеличении сероводородостойкости цементного камня. Раствор содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.: тампонажный цемент 52,6-62,5; хромфтористые отходы производства полупроводников 2,9-6,6; вода остальное. Добавку растворяют в воде, затем затворяют цемент. Раствор имеет пониженную плотность, может быть использован при цементировании зон поглощения. 1 табл. проводников(ХФО) при следующем соотношении компонентов, мас.:Тампонажный цеь.ант 52,6 - 62,5 ХФО 2,9-6,6 Вода Остальное Спец;1 фическое действие ХФО. являющихся осадками оборотных вод, получаемых при нейтрализации кислых сливов передела травления кремния и кислых слИ- вов злектрохимической обработки, объясняется их высокой дисперсностью (уд,поверхность.1500 м 2/кг) и их особым химическим составом.Так, например, средний химический состав ХФО следующий, мас. : А 1(ОН)з 3-15; Са 304 10-12.; Саз(Р 04)2 2-3; СаЕ 2 40 - 42;8 02 20 - 30; йаС 2-4; Ре(ОН)з 0,8; Ма 2 СОз 2-4; Сг(ОН)з 3-5; СаСОз 4,5-5,5,ХФО представляют собой пасту зеленого цвета с влажностью 40-606. Введение в жидкость затворения, входящих в составХФО нерастворимых тонкодисперсных гидроксидов алюминия, железа, хрома повышает седиментационную и суффозионную устойчивость тампонажных растворов с высоким водосодержанием, так как тонкая дисперсия гелей гидроксидов придает поровой жидкости свойства тонкоструктурированной дисперсии, в частности такая жидкость приобретает сдвиговую прочность. За счет этого твердые частицы порошкообраэного материала удерживаются во взвешенном состоянии даже при высоком водосодержании тампонажного раствора. Наличие сдвиговой прочности у поровой жидкости препятствует возникновению фильтрациойных каналов поддействием перепада давления и суффозионному канало- образованию.Повышение коррозионной стойкости цементного камня в условиях сероводородной агрессии после введения в жидкость затворения высокодисперсных хромфтористых отходов обьясняется тем, что входящие в состав этих отходов гидроксиды железа и хрома реагируют с сероводородом с образованием сульфидов железа и хрома, а также коллоидно-дисперсной серы, Образовавшиеся в результате окислительно-восстановительной реакции с сеооводородом сульфиды железа, хрома и серы нерастворимы в поровой жидкости и нейтральны по отношению к цементному камню. За счет благоприятной морфологии кристаллов этих соединений они более эффективно кольматируют поровое пространство (в результате реакции взаимодействия с сероводородом сульфиды хрома, железа, а также сера дают более плотную упаковку кристаллов, чем гидроксиды железа и хрома, входящие в состав хромфтористых отходов), препятствуют дальнейшему проникновению сероводорода вглубь цементного камня, повышая тем самым коррозионную стойкость цементного камня.Помимо повышения коррозионной стойкости цемеоо камня, повышения суффозионной и седиментационной устойчивости тампонажнык растворов введение в жидкость затворения хромфтористых отходов повышает теомостойкость цементного камня за счет входящего в значительном количестве в состав ХФО гидроксида кремния) и существенно уменьшает сроки схватывания, что позволяет испольэовать тампонажный раствор в условиях поглощения. Такое уменьшение сроков схватывания цементных растворов, а следовательно, увеличение скорости твердения после введе стый натрий) 10 15 20 Полученный таким образом цементный25 раствор доводят до заданных параметров, добавляя воду, если растекаемость ниже 45 50 55 ЗО 35 40 ния в жидкость затворения ХФО обьясняется тем, что в состав ХФО входят компоненты, являющиеся ускорителями твердения(сульфат кальция, карбонат натрия, хлориПриготовление тампонажных растворов осуществляют следующим образом.В зависимости от условий крепления скаважин задают плотность тампонажного раствора и, ориентируясь на результаты опытов, приведенные в таблице, устанавливают приблизительное количество добавки ХФО и водоцементное отношение требуемого раствора. Определяют влажность пастообразных хромфтористых отходов путем высушиваания до постоянного веса и рассчитывают количество данной пасты с учетом содержащейся в ней воды,Рассчитанное количество пасты хромфтористых отходов помещают в воду, предназначенную для затворения цемента, тщательно перемешивают и затворяют на полученной суспензии цемент. требуемой, или ХФО, если велик водоотстой, По окончательным значениям концентраций компонентов цементного раствора его готовят на буровой по известной технологии.Составы и свойства раствора приведены в таблице.Тампонажный раствор имеет высокую суффозионную и седиментационную устойчивость при высоком водоцементном отношении и низкой плотности, высокую скорость твердения и термостойкость, повышенную сероводородостойкость, что обеспечивает улучшение качества крепления скважин. Формула изобретения Тампонажный раствор, включающий тампонажный цемент, воду и добавку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости раствора при одновременном увеличении сероводородостойкости цементного камня, он в качестве добавки содержит хромфтористые отходы производства полупроводников при следующем соотношении компонентов, мас. :Тампонажный цемент 52,6-62,5 Хромфтористые отходыпроизводстваполупроводников 2,9-6,6 Вода Остальное(ТИ) Состав цементногораствора, мас.2 отпастьментногостворакг/м Ртура нс-пытанияС схватывания, ч ТП ХФО Вола воды 31-133 072-076 13,4-13,6 0,75-0,80 10,2-10,5 0,80-0,85 3-4 75 0,6 65,2 2,3 32,5 1,77-1,73 0,22-0,23 Портландцемент для+ 0,18 0,4 к Составитель Л. Бестужева Редактор ИДербак ТехредМ.Моргентал Корректор М. МаксимишинецЗаказ 3390 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Холнчест- д/П во вилкой добавкиХа 0 кг/иЪ 454 О,б 44045,5 10,7 43,8СоСЭ,66,7 0,5 328 57, 1 39 39,052,6 6,6 40;852,6 6,7 40,7СнЯОЗЗХ71,4 0,8 27,8 1,75-1,76 1,65-1,67 154-1,55 1,56"1,57Вэ 1, 68" 1, 70 1,65-1,67 1,67-1,68 0,19-0,2 2-Э 75 0,20-0,22 1-2 75 О,8-0,20 0,5-15 75Не прокачиваемый раствор 3,5-3,8 3,3-3,5 4,4-4,6 5,0-5,2 5,5-6,0 4,0-5,3 65-68 7,0-7,5 Предел прочностипри нэгибечерез2 сут, Па 55-5,7 6,1-6,4 4,8-5,0 Э 2-34 ХоэффицнентстоЯкостнв сероводородиоЯсреде, ХСа