Тампонажный раствор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 966227 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 110379 (21) 2735974/22-03 . И) М. Кп.з с присоединением заявки МоЕ 21 В 33/138 Государственный комитет СССР но делам .изобретений н открытийДата опубликования описания 15.10.82 В,А. Волошин, В.В, жорки, М,В. Бернштейн, В.П. Тимовский,",АсА. Вольтерс и И,С. Кате(71) Звявителв Всесоюзный научно-исследовательский инститпо креплению скважин и буровым растворам(54) ТАИПОНАЖНЫЙ РАСТВОР Изобретение относится к тампонаж. ным материалам для цементирования и производства ремонтно-изоляционных раббг в нефтяных и газовых скважинах.Известны тампонажные растворы, содержащие цемент, загуститель жидкой фазы - гипа, или гипан с ускорителем твердения - содой 1.Однако этот раствор стабилен при температурах ниже 30 оС; с повыше" нием температуры изолирующая способ-. ность раствора резко падает, кроме того, раствор характеризуется продмаг жительными сроками схватывания и низкой прочностью.Известен тампонажный раствор, содержащий цемент и сополимер кодинилового спирта с винилпластом, обладающий низкой водоотдачей и повышенной седиментационной.устойчивостью2 . Однако этот раствор седиментационно неустойчив при испытаниях в условиях, имитирующих условия цементирования наклонно-направленных скважин 1 наклонные трубки), отличается малой скоростью загустевания и набора прочности, характеризуется невысоким градиентом давленияначала фильтрации.Введение ПВС-ТР в количестве бомас. в при В/Ц 0,5 приздит к получению непрокачиваемого ра.створа (растекаемость 10 см по конусу, при В/Ц/=0,5) и значительномузамедлению сроков схватывания до(2 сут ) и получению камня низкой проч-,ностиИзвестен цементно-полимерный там-.понажный.материал, состоящий иэ портландцемента, бентонитовой глины,эпоксидной смолы ТЭГ, отвердителяполиэтиленполиамина ПЭПА и воды 33.. Однако этот раствор имеет низкуюседиментационную устойчивость в условиях цементирования наклонно-направленных скважин и .низкий градиент давления начала фильтрации, чтоне позволяет обеспечить изоляцию эаколонного пространства; особенно призначительных градиентах межпласто вых давлений, и получать успешныйрезультат при прбведении изоляционных работ, под давлением.Цель изобретения - улучшение качества раствора за счет повышения 30 егоседнментационной устойчивости в10 15 20 25 ЭО 35 О, 4-0,8 45 ных работ. Формула иэобретения 60 65 условиях цементирования наклонно- направленных скважин, а также снижение проницаемости и ускорение набора прочности раствора при твердении.Поставленная цель достигается тем, что в качестве добавки раствор содержит поливиниловь 1 й спирт ПВС-"ТР"У) при следующем соотношении ингредиентов, мас, ЪПортландцемент 55-66 Водорастворимаяалифатическаяэпоксидная смола 2,0-4,0 Отвердитель аминного типаПоливиниловыйсприт ПВС-"ТР" 0,3-0,8 Вода Остальное Кроме того, в качестве водорастворимой алибатической смолы раствор содержит смолу марки ТЭГили ДЭГ-,1 согласно ТУ 05-16-45-78, а в качестве отвердителя аминного типа - ПЭПА, ДЭТА, ТЭТА УП.Алифатическая эпоксидная смола 1 АЭС ) в водном растворе в присутствии отвердителя образует локальные пространственные сшитые структуры. При затворении цемента раствором смолы ее сшитые продукты адсорбируются на частицВсклинкерных минералов и гидратных новообразований, образуя систему дополнительных связей в твердеющем растворе и частично кольматируя поровое пространство цементного теста. Однако в силу низкой концентрации полимеров в растворе и малой молекулярной массы АЭА надежная кольматация порового пространства возможна только после отсоса цементным тестом при гидратации значительного количества воды и получения отвержденного продук-. та смолы с малым содержанием растворителя в пространственной сетке. Поливиниловый спирт. марки ПВС-"ТГ" в цементном растворе под действием солей, образующихся в процессе гидратации цемента, высаживается в виде сгустков студня в поровом пространстве цементного теста, кольма" тируя его АЭС, и практически мгновенно адсорбируется на поверхности клинкерных материалов и гидратных новообразований, создавая благоприятные условия для последующей адсорбции высокомолекулярного поливинило-. вого спирта. Нри .комплексном действии полимеров ( АЭС с отвердителем и ПВС-"ТР") практически полностью кольматируется поровая структура на всех стадиях твердения. Благодаря образованию непроницаемой структуры и адсорбционной способности полимеров обеспечивается высокая седиментационная устойчивость тампожного раствора, в том числе при испытаниях в наклонных трубчах, имитирующих условия цементирования наклонных скважин. Тампонажный раствор характеризуется также малым промежутком времени между началом и концом загустевания, высоким темпом набора прочности на ранних стадиях твердения за счет связывания избыточной воды полимерами.Раствор ПВС-"ТР" готовят в стакане с лопастной мешалкой в течение 10 мин. Затем в расчетный объем раствора ПВО-фТР" вводят последова" тельно смолу, отвердитель и доливают воду до получения расчетного объема жидкости,затворения. На полученном растворе после перемешивания в течение . 3 мин затворяют цемент. В качестве отвердителя используется полиэтиленполиамин 1 ПЭПАУ.Для определения растекаемости, седиментационной устойчивости, начального давления гидропрорыва, седиментационной устойчивости, на - чального давления гидропрорыва, физикоутехнических показателей приготавливают образцы тампонажного раствора (камня ) с разным сботношением цемента, смолы, отвердителя, ПВС-"ТР", воды. Комплексное действие ЮС при" водит к значительному повышению изоляционных свойств раствора (камня, нормальной плотности, облегченности ( градиент ) давления начала фильтрации.1Применение предлагаемого тампонажного раствора позволяет повысить качество цементирования наклонно-направленных скважин, скважин с значительными градиентами межпластовых давлений, предупредить водогазопроявление, обеспечить получение безводной продукции, увеличение периодабезводной эксплуатации скважин, повысить успешность ремонтно-изоляционПредлагаемый тампонажный раствор может быть использован для строительства и ремонта бетонных конструкций гидротехнических сооружений, строительства подземных газохранилищ.1,Тампонажный раствор, содержащий портландцемент, водорастворимую алифатическую эпоксидную смолу, отвердитель аминного типа, добавку и воду, отличающийся тем,что, с целью повышения седиментационной устойчивости раствора в условияхцементирования наклонно-направленныхскважин, снижения проницаемости иускорения роста прочностных свойств раствора при твердении, в качестве966227 Составитель Г. СапроноваРедактор Н. Швыдкая Техред Т,Маточка Корректо Г.Решетник Заказ 7799/43 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раув 1 ская наб., д. 4/5Филиал ППИ фйатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 добавки раствор содержит полнвиниловый спирт ПВС-фТР", прн следующем соотношении ингредйентов, мас. ВгПортландцемент 55-66 .Зодорастворимаяалифатическаяэпоксидная смола г,О,О Отвердитель.аминного типа О, 4-0,8 Полнвиниловыйспирт ПВС"фТРф 0,3-0,8 Вода Остальное 2. Раствор по п. 1 о т л и ч а ющ и й с я тем,что в качестве водо- растворимой алифатической смолы он содержит смолу марки ТЭГили ДЭГсогласно ТУ 05-16-45-78. 3, Раствор по п1, о т л и ч аю щ и Я с я тем, что в качестве отвердителя аминного типа он содержит ПЕПА, ДЭТА, ТЭТА УП.,Источники информации,принятые во.внимание при экспертизе1, Иариамиольакий П.А. Опыт применейияреагентов-понизителей водо- О отдачй и пластификаторов цементныхрастворов-РНТС. - фВурение", 1968, 9 7, с. 18-21.2. Авторское свидетельство СССРВ 578433, кл. Е 21 В 33/138, 1977.153Авторское свидетельство СССРВ 555887,.кл. Е 21 В 33/138, 1975.