Тампонажный материал

(5)5 Е 21 В 33/138 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам(56) Авторское свидетельство СССР М 1148975, кл. Е 21 В 33/138, 1985.Авторское свидетельство СССР М 1113516, кл. Е 21 В 33/138, 1984. Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для крепления и ремонта нефтяных и газовых скважин, расположенных на месторождениях в условиях воздействия минералиэованных пластовых вод, а также с проявлением сероводорода,Целью изобретения является увеличение коррозионной стойкости и снижения водопроницаемости тапонажного камня.Поставленная цель достигается тем, что тампонажный материал для цементирования скважин содержит тампонажный портландцемент и фурфурамид при следующем соотношении компонентов, мас,:Тампон ажный портландцемент 90-99 Фурфурамид 1-10Фурфурамид производится в гидролизной промышленности, причем зачастую производство фурфурамида является вспомогательным, служащим для утилизации фурфорола из конденсатов и сточных вод и является наиболее эффективным способом(54) ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Использование: нефтяная и газовая промышленность, Сущность: тампонажный материал содержит, мас,%; тампонажный портландцемент 90-99; фурфурамид 1 - 10. Применение данного тампонажного материала обеспечивает повышение долговечности службы цементного камня в условиях сероводородной агрессии за счет увеличения его коррозионной стойкости и снижения его водопроницаемости. 1 табл,извлечения фурфурола из сильно разбавленных растворов.фурфурамид - продукт взаимодействия фурфурола и аммиака - характеризуется кристаллическим строением, плотностью 1150 кгlм, молекулярной массой 269. Химическая Формула фурфурамида 0 О - сн снЭ ф0 М й СН 0 ь, СА) Одним из реакционных центров фурфурамида являются его фурановые кольца, . которые склонны к коррекциям циклоприсоединения по механизму диенового синтеза. При атомах углерода цинка возможны разнообразные реакции замещения, Другим реакционным центром молекулы фурфурамида можно считать две азометинные группировки ( ЪС = й-), которые могут образовывать полимеры и сополимеры с ан 18184635 10 15 го ЗО 35 40 45 50 55 Тампонажный порт 90-99 1-10,ландцемент Фурфурамид гидридами и кислотами, а также претерпевать циклизацию при взаимодействии с серой в соответствии с общей схемой-и+а-з - й - з,- з Третьим центром является СН-центр, которому свойственны свои специфические реакции, в том числе способность к циклизации, при этом не исключена вероятность связи углерод - азот.Перечисленные реакционные центры и их свойства характеризуют фурфурамид, как весьма реакционно-способное соединение, связывающее различные химические вещества, и в достаточной степени иллюстрируют повышение корроэионной стойкости тампонажных цементных материалов с его добавками в условиях водной сероводородной агрессии.Данные исследований физико-химических свойств тампонажного материала для цементирования скважин и получаемого камня приведены в таблице.Для получения тампонажного материала использовали: тампонажный портландцемент (ГОМТ 1581-85) и фурфурамид,Технология приготовления тампонажного материала для цементирования скважин не отличается от приготовления традиционных тампонажных материалов,Тампонажный портландцемент и фурфурамид доставляют на буровую установку, где производят их смешение и затворение водой по общепринятой технологии получения тампонажных цементных растворов без дополнительных операций, Сухая основа тампонажного материала (портландцемент + фурфурамид) может быть приготовлена также в заводских условиях,П р и м е р 1, Берут 0,99 кг тампонажного портландцементаЯ,Я кг фурфурамида и затворяют водой иэ расчета В/С = 0,5. Смесь перемешивают на механической мешалке и получают тампонажный раствор плотностью 1710 кг/м, Растекаемость по конусу АзНИИ - 230 мм, водоотделение - 2,3 , время загустевания - 245 и 110 мин при 22 и 75 С соответственно, Тампонажный камень, полученный из данного состава, характеризуется пределом прочности (через 48 ч) при сжатии 10,6 МПа и при изгибе 7,2 МПа, а после выдержки в течение 270 сут в водной Н 23 (3,7 г Н 23 на 1 л воды) при 20 С - проницаемостью 4,5 х 10 м коэффициентом коррозионной стойкости 0,86.П р и м е р 2. берут 0,97 кгтампонажного портландцемента, 0,03 кг фурфурамида и затворяют водой иэ расчета В/С = 0,5. Смесь перемешивают на механической мешалке и получают тампонажный раствор плотностью 1670 кг/м . Растекаемость позконусу Аз Н И И - 215 мм, водоотделение - 1,9, время загустевания - 250 и 106 мин при 22 и 75 С соответственно. Тампонажный камень, полученный из приведенного состава тампонажного раствора, характеризуется пределом прочности (через 48 ч) при сжатии 11,3 МПа и при изгибе 8,1 МПа, а после выдержки в течение 270 сут в водной Н 23 (3,7 мг Н 25 на 1 л воуы) при 20 С - проницаемостью 1 х 10 м и коэффициентом коррозионной стойкости 0,96.П р и м е р 3, Берут 0,9 кг тампонажного портландцемента, 0,1 кг фурфурамида и затворяют водой из расчета В/С = 0,5. Смесь перемешивают на механической мешалке и получают тампонажный раствор плотностью 1550 кг/м . Растекаемость по конусузАзНИИ - 180 мм, водоотделение - 2,2;,время загустевания 270 и 130 мин при 22 и 75 С соответственно, Тампонажный камень, полученный из указанного состава,25 характеризуется пределом прочности (через 48 ч) при сжатии 10,3 МПа и при изгибе 7,4 МПа, а после выдержки в течение 270 сут в водной Н 23 (3,7 г Н 25 на 1 л воды) при 20 С проницаемостью 2,5 х 10 м и коэффициентом коррозионной стойкости 0,88,Приготовление других составов осуществляется аналогичным образом.Испытания проведены по ГОСТ 26798,0- 26798.2-85.Технология приготовления тампонажного материала для цементирования скважин отличается простотой, при этом используются нетоксичные вещества,Как видно из таблицы, при уменьшении содержания фурфурамида меньше 1 и увеличении содержания больше 10 цель изобретения не достигается.Таким образом, применение тампонажного материала для цементирования скважин значительно повысит долговечность службы цементного камня в условиях серо- водородной агрессии, а также существенно увеличит межремонтный период эксплуатации скважин.Формула изобретения Тампонажный материал, включающий тампонажный портландцемент и добавку,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения его коррозионной стойкости и снижения водопроницаемости, он в качестве добавки содержит фурфурамид при следующем соотношении компонентов, мас. ф:1818463 Пяртгтпнраствора Предел поэиносПяреиегры канин чггезт 1 через 48 ч 1, 270 сут, я воднойМПа / В 5 (20 иС О/С Оодо- отдепение,Ф Состав тампонаяноги натериала, нас 2 Ренин 0 оеназагус"тева" Опыт отвердения, фС/Рра Озоперит Бари- тоеий Песок Фуофуранид 7 анпо" наичьй ния,нин22 С/7 с"С 1При сиа 1 Пон ит-тии 1 г геОодопро чицаенос ь я 10 ит Коэс.коррпэионной стойконцентпортландцемент кости оат Лиапаэон изобретения 0.86 22/0,1 0,89 0 ц 6 0,94 22/О, 22/0,1 22/0,1 1,0 1,7 0,91 0,88 22/0,1 22/0,1 2,5 Запредельной диапазон 9,7 6,9 9,8 7,0 9,0 6,6 Образцн оязрувнлнсь 22/О,0,5 230 790 0,5 230 780 7 100 0 8 995 05 9 88 О 12 О 5,7 4,8 О, 75 22/0,1 22/0,1 0,80 0,5 175 1520 Поототнп0,84 50 О 6 0 33 85 2180 75/О, 1 9, 1 6, 7 1 О 49, 25 О, 11" Состав танпонащного материала испытан в сероволородсодериащей воде при онцентрацин П.,Б 3,7 г/л е " Тамтонаенм состав по прототипу испитая в сероводородсодериацей ваде при концентрации Н Б 0,43 г/лСоставитель Ю.ЛеоновТехред М.Моргентал Корректор С.Лисина Редактор З.Ходакова Заказ 1930 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 ц 9,0 1,0 98,0 2,0 97,0 3,0 95,0 5,0 92,0 8,0 90,0 10,0 0,5 230 1710 0,5 220 700 0,5 г 5 670 0,5 2 О 1620 0,5 200 590 0,5 180 550 2,3 245/110 2, 0 251/111 1,9 250/106 1,8 243/14 2, 0 200/23 2,2 270/130 2,8 255/1 ОО 2,5 250/105 2,6 275/185 10,6 7,2 11,0 7,9 113 8110,8 7,7 10,7 7,8 10,3 7,4