Способ приготовления тампонажного раствора

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 622 243 ,144,2(088,8) па делам нэабретеннй и открытийДата опубликования описания 1506.82(72) Авторы изобретения С. В. Логвиненко и Д. Е. Батеев Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАИПОНАЗКНОГО РАСТВОРА Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использо-. вано при цементировании нефтяных и газовых скважин, а также в строительной промышленности.Известен способ приготовленйя. твм". понажных растворов путем механичес. кого смешивания вяжущего с утяжеляющей добавкой 1.Однако недостаточное перемещйвание компонентов. раствора (особенно растворов повышенной плотности) часто не позволяет получать растворы с задайт 5 ными параметрами - плотность и растекаемость не соответствуют нормативным требованиям и, как правило, занижены. Вследствие этого резко снйжаются реологические свойства раствора: быстро , во времени падает подвижность его 1 возрастают гидравлические сопротивления в процессе закачивания в скважину), занижена плотность раствора и,как следствие, - прочность цементного камня,Наиболее-близким к предлагаемому является способ приготовления тамдонажных растворов, включающий смешение сухого вяжущего с водой в первой ступени.и-.смешение полученного .раствора с утяжеляющими добавками. во второй .1 2.Однако из-за малой подвижности раствора невозможно дополнительно вводить в раствор твердую фазу и тем самым получить растворповышеннойплотности. Цель изобретения:- увеличения подвижности раствора и прочности цементного камня,Поставленная цель достигается тем,что раствор во вторую ступень подаютчерез насадок при давлении 5060 кгс/см.На чертеже представлена схема осуществления способа.3 9355При цементировании колонны былоиспользовано 100 т тампонажного материала УЫЦ 2-200 и 24 т барита.На схеме показаны блок агрегатов,работающий по новой технологии А;блок агрегатов, работающий по известной технологии В; скважина 1; дередаижное устье БМ2; цементировочные агрегаты 3 типа 3 ЦАМ, участвующие в откачивании готового ра Оствора и продавочной жидкости вскважину осреднительная емкостьсмеситель 5 с баритом, цементировочный агрегат 6, аккумулирующий цементный раствор, приготовленный а первом 5этапе затворения, цементировочныеагрегаты 7, затворяющие УШЦ 2-200;работающий и резервный смесители 8 сУШЦ 2-200, цементировочные агрегаты9, эатворяющие смесь УШЦ 2-200 с баритом; работающий и резервный смесители 10 со смесью УШЦ 2-200 с баритом,По новой технологии (блок А) процесс эатворения ведут в два этапа. 25Вначале раствор готовят иэ цементатипа УШЦ 2-200 (цементировочные агрегаты 7, смесители 8). Вода затворения подается на смесительное устройство при давлении 12-15 кгс/см водя- зо2.ным насосом. Раствор заготавливаютв емкости цементировочного арегата6. Средняя плотность раствора иэУШЦ 2-200 не превышает 2120 кг/м3Когана объем раствора составит 152 м , приступают ко второму этапузатворения. Цементировочным насосомагрегата 6 предварительно приготов.ленный раствор подают на цементоноситель 5, груженый баритом, при давлении 15-20 кгс/см . Плотность утя 2.желенного раствора составляет порядка2150-2170 кг/м, при этом раствормалоподаижен и цементировочные насосы плохо берут его на прием. Постепенно увеличивая давление затворениядо 35-40 кгс/см , получают плотностьраствора порядка 2220-2280 кг/м . Раствор - хорошо прокачиваемый, Приувеличении давления до 50-60 кгс/см2.0плотность раствора возрастает до 2300.2350 кг/м за счет максимальногоподсоса барита. При этом подвижностьраствора составляет 17-18 см по кону.су АэНИИ. Дальнейшее увеличение давле 55ния затворения не дает приростаплотности раствора, напротив, плотность раствора несколько снижается. 97 фПоследнее явление объясняется тем,что при увеличении давления эатворения практически прирост вакуума прекращается, а следовательно, подсосбарита остается постоянным, а количество воды возростает, что и является следствием снижения плотностираствора.В дальнейшем, согласно плану работ,снижая давление затворения до 50 кгс/2.см , затворяем оставшийся цемент,получая среднюю плотность раствора2220-2250 кг/м,Таким образом, данный способ посравнению с известными обладает темпреимуществом, что на серийном оборудовании без дополнительных капитальных вложений и затрат времениобеспечивает увеличение подвижностираствора, что в свою очередь позволяет вводить дополнительное количество сухого (утяжеляющего, вяжущего)материала и тем самым значительноувеличить плотность раствора (до2400 кг/м )Эффективность способа заключаетсяв том, что цементный камень из тампонажного раствора, приготовленного в соответствии с новым способом,обладает существенно более высокимипрочностными характеристиками посравнению с камнем из раствора, приготовленного известным способом,что существенно сказывается на качестве крепления скважин. формула изобретенияСпособ приготовления тампонажногораствора, включающий смешение сухого вяжущего с водой,в первой ступени и смешение полученного растворас утяжеляющими добавками во второй,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения подвижностираствора и прочности цементногокамня, раствор во вторую ступеньподают через насадок при давлении50-60 кгс/см 2;Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Булатов А, И. Тампонажные материалы и технология цементированияскважин. М., "Недра", 1977, с, 225230.2, Авторское свидетельство СССРН 641068, кл. Е 21 В 21/00, 1972935597 Составитель Е. МолчановаРедактор Л, Авраменко Техред Т. Маточка КорректорЮ. Макаренко аказ 4174/3 П омит отк я наб., д. 4/5еВафилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Тира НИИПИ Гос по дела 035, Моск