Тампонажная смесь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. Е 21 В 33/138 Государственный комитет СССР яо дедам изобретений и открытий(54 ) ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ ьде М=йа; Х;при следующем соотношении компонентоввес.Ъ:26 цемент 99,70-99,99ОЭДФ 0 01-0,3 Однако известная тампонажнаясмесь обладает низким . эффектом эа"25 медления сроков схватывания цемента,требуются значительные расходы до"бавки, а стоимость ОЭДФ в настоящеевремя составляет 25 тыс.руб/т,Целью изобретения является ловы 30 шение, эффекта замедления сроков схваИзобретение относится к бурению скважин, в частности к тампонажным смесям для цементирования нефтяных и газовых скважин.Известны тампонажные смеси, включающие цемент н добавку, замедляющую сроки схватывания при повышенных температурах и давлениях. К таким добавкам относятся борная кислота винно-каменная кислота, гидролизованный полиакрилонитрил (гнпан), сульфит-спиртовая барда (ССБ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), нитро-. лигнин,нейтральный черный контакт (НЧК) и др. Количество вводимой добавки колеблется до 3 вес.Ъ. 1.Однако указанные смеси обладают следующими недостаткамиг низкой эффективностью замедления сроков схватывания, так, например, виннокаменная кислота при добавке до 2 вес. при температуре 150 С удлиняет начало схватывания цемента до 3-4 ча" сов, а КМЦ при концентрации добавки до 1,5 вес.Ъ при температуре 150 С удлиняет начало схватывания до 1,5 часов.Кроме того, указанные реагенты являются дорогими и дефицитными продуктами. Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является тампонажнаясмесь для цементирования нефтяныхи газовых скважин на основе нортланд"цемента и добавки, в которой используется тринатриевая и трикалиеваясоль 1-оксиэтиледендис 4 юсфоновой кис" 0лоты общего вида (ОЭДФ)еи 0-м1ФМз-Ф -Р 0е-м15И-У - 0 - Мвф819305 тывания цемента, снижение расходавводимой в тампонажную смесь добавки,удешевление тампонажных смесей,Поставленная цель достигается тем,что используется тампонажная смесьО О1(КО-РН 2) -У-(СН 2-СКОН-СН - М СЕ - Р-ОН2 2 2ОМЙ СК 2 ОнаНО-Р =О4ОМа Таблица 1 отот 2,39 3-46 0,0 9 2-54 3-56 4-40 9,9 9,7 4 редлагаемая см 99,99 2-05 2-32 5-155-40 6-00 900 99 0,150 Иэ табл. видно, что незначительном содержании ной смеси мононатриевой с водного 1,3 диаминопропан исходит удлинение сроков А при добавке ДПФ, рави фект замедления сроков с выше иа 1 ч 27 мин по ср ОЭДФ, равнй пределы следукщим ой 0,3. Ниж добавки ДПФдобавко и верхид прив ампонаж ол роизолапросхватывания ой 0,15 эфхватывания авнению с бъПараметры тампобавках ДПФв сравненииприведены в о при с абл ммесаци нажной;концентконтрол при0,00пыто где о=1-5при следующем соотношении компонентов, вес.ьцемент -99,850-99,995мононатриеваясоль производного1-3-диаминопропанол(ДПФ) 0,005-0,150В качестве мононатривой соли производного 1,3 диаминопропанолиспользуется продукт синтеза формальдегида, фосфористой кислоты с амином следующего вида:ЕЙТ РН 2 Ск н 2 МЕл)ОН,где а 1- 3Конечный продукт синтеза - кристаллическое вещество белого цвета, гигроскопичное, хорошо растворимое в воде. В предлагамой тампонажнойсмеси используется полимерное соейа основе цемента и добавки, в качестве которой используется мононатриевая соль производного 1,3-динаминопропанол- (ДПФ) общего ви-.да: динение со степенью цолимеризацииравной 1-5Авторами использовался продуктс широкой гаммой степеней полимеризации (1-5),что позволило получитьболее дешевый чем ОЭДФ и его стоимость составляет 2500 руб/т,Предлагаемая тампонажная смесьприготовляется следующим образом. Ю В расчетное количество воды вводитсядобавка-замедлитель сроков схватывания (производное 1,3 диаминопропанол) и на этом растворе затворяется цемент по обычной технологии.25 В табл.1 приведены параметры тампонажных смесей (предложенного и известного) при верхних, нижних и оптимальных соотношениях компонентов.Эффект замедления Сроков схватыЗо вания тампонажной смеси определялсяпри температуре 150 С и давлении450 кгс/см по методике изложеннойЯа ГОСТе 1581-78.819305 Таблица 2 Растекаемость, см Время схватывавання час-мин Содержание компонентов вес,% Плотность г/см 9 цемент .ДПФначало конец 1, 83 1, 40 2-10 1,83 1,55 2,20 22 25 1 100002 99,998 0,002 Формула изобретения О Ои и(НЮ- Р- СН и) -Х- (С Н -СИОН- СН -Ю Н- Р-ОК1О%Э СЙ ОМаНО - Р=Огде и:-у Ома 45 Составитель Г, СапроноваРедактор Т. Авдейчик Техред М.Коштура КорРектоР ЮЮО ПО 573 Тираж 627 Подписное ВМИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Из примера 1 видно, что при добавках ДПФ,меньше 0,005, замедление сроков схватывания меняется в пределах, не имеющих практического значения,П р и м е р 2. Увеличение сроков схватывания выше 5 ч 30 мин не целесообразно, так как при существующей технологии цементирования скважин глубиной 3000-5000 м процесс . продолжается не более 4 час. А время до начала схватывания тампонажной смеси должно быть больше продолжительности цементирования на 5-10 мин на каждые 1000 м (А.И.Булатов фТампонажные материалы и технопогия цемен тирования скважин", М "Недра", 1971 стр.73).Таким образом, при использовании данного технического решения полностью.реализуется цель изобретения, а именно: при следующем соотношении ингредиентов в вес.Ъ):тампонажный цемент 99,850-99,995- мононатриевая соль1,3-диаминопропанола0,005-0,15Источники информации,принятые во внимание при экспертизе повышается эфФект замедления сро- " ков схватывания тампонажной смеси при высоких температурахсокращается расход вводимой до" бавки " понизителя сроков схватывания,предложеное в качестве добавки вещество в 10 раз дешевле, чем добавки в прототипе. Тампонажная смесь для цементирования высокотемпературных скважин, содержащая тампонажный цемент и эаМедлитель сроков схватывания смеси, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффекта замедления сроков схватывания, в качестве замедлителя смесь содержит мононатриевую соль производного 1,3-диаминопропанолаобщего вида: 1. Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам, М "Медраф, 1973, с.130-133. 2. Авторское свидетельство СССРВ 640019, кл. Е 21 В 33/138, 1977