Тампонажный раствор

(5 ОНАЖНЫИ РАСТВОР Изобретение относи ре ным растворам, крепления нефтя частности к тампо н, и может бы лой и газовой пользовано в н и. промышленно с изобретения способност ра шени Цель рующе влече а счет воздухоИяонажный раств следующемный цемент о Тамп онентыс.ч тампонаж ир ход производствата (ПВС) 03-1,2хой остаток),следующийПВСАцетат натрияМетанол ет прич состав,е НеГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газо (72) В.Г.Мосиенко, Ю,И,Петраков, В,А,Волошин, В,Н,Никифорова, В,И.Зуб ков, Л,ВоПерцева, А.Д,Миронов и П,С.Самокиш(56) Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам, - М.: Недра, 1987, с, 204.Инструкция по примененич реаген- та ПВС-ТР для тампонажных растворов. РД 39-2-741-82, Миннефтепром, 1982,предназначенным дляных и газовых скважи ор содержитсоотношении,00; вода 71,ивиниловогопересчете наотход 11 ВС иСо/о )менее 10более 10более 5(57) Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин. Цельповышение изолирующей способности засчет воздухововлечения. Тампонажныйраствор содержит компоненты при ихсоотношении, мас.ч.: тампонажный цемент 100; вода 50-71,7; отход производства поливинилового спирта (ПВС)0,3-1,2, причем отход ПВС имеет следющий состав, мас.Е: ПВС не менее 10;ацетат натрия не более 10; метанол .не более 5; вода остальное, При приготовлении раствора отход ПВС смешивют с водой, затем затворяют этойсмесью портландцемент, Раствор можетбыть использован при температуре до100 С, Тампонажный камень не даетусадки при твердении. 1 табл. Вода ОстальноеОтход ПВС получают из фугата от щелочного омыления поливинилацетата в метанольной среде, Это бесцветная или слегка .окрашенная опалесцирующая жидкость без посторонних механических включений, растворимая в водеВ качестве вяжущего используют тампонажный портландцемент облегченной и нормальной плотностиТехнология приготовления тампонажного раствора сводится к разбавлению водой до требуемой концентрации отхода ПВС и затворению этим раствором тампонажного портландцемента. При водоструйном затворении происходит эмульгирование воздуха в там-,понажном растворе, 1587174Добавка не загущает тампонажный раствор (вязкость ее составляет 20 - 0 П) а также не препятствует обраЭсованию в нем турбулентного потока при перемешивании.Отход ПВС содержит продукты омыления поливинилацетата, ацетата натрия и метанол, снижающие поверхностное натяжение и способствующие обра" ованию прочных пленок, что и удервает вовлеченный в тампонажный ратвор воздух. Благодаря значительному величению поверхности раздела фаз ся гравитационная вода расходуется а смачивание поверхностей раздела и месте с полимером и цементным раствоом блокирует выход эмульгированного оздуха из раствора,При закачивании тампонажного раст О вора в скважину вовлеченный воздух под давлением столба жидкости сжимает-. ся пропорционально давлению. При этом в зоне проницаемых пластов воздух является тампоном, кольматирует поры и 25 не пропускает тампонажный раствор вт плас поышаетс изводс Применение отхода пр поливинилового спирта о так как вьппе этой темпе разлагается,Пример 1, 1,8 г водства ПВС (или 0,3% о щего в пересчете на без ток) разбавляют в 408,69,2 мас.%).раничено 100 Сатуры добавка од т массы вя водный ост во При снижении давления на пласт в момент зависания тампонажного раст вора (в период загустевания) поровое давление тампонажного раствора с вовлеченным воздухом компенсирует это снижение и расширяет цементное тесто еще до окончания схватывания, компен сируя контракционную усадку.,Это обеспечивает ему безусадочность и даже некоторое напряжение на контакте с обсадной колонной и стенками скважины. При этом поровое давление там понажного раствора с вовлеченным воздухом вьппе, чем пластовое, что исключает прорыв газа через раствор. Таким.образом, вовлеченный в тампонажный раствор воздух компенсирует усад ку и исключает прорыв газа через раствор, Благодаря этому изолирующая способность тампонажного растворао П р и м е р 4, 1,2 г отхода производства ПВС (или 0,2% от массы вяжущего в пересчете на безводный остаток) разбавляют в 408,8 мл воды (69,2 мас, ), Обраэовавшимся раствором затворяют 590 г облегченного тампонажного цемента и далее процесс осу ществляют по примеру 1.Объемная масса полученного тампонажного раствора 1570 кг/м . При этоьЭ воздухововлечение на 1 м тампойаж 3 ного раствора составляет 54,2 л. На глубине 1000 м линейное расширение цементного теста-камня составляет 0,28%,Таким образом, содержание отхода производства ПВС в количестве менее 0,27. от массы вяжущего нецелесообразОбразовавшимся раствором затворяют 590 г облегченного тампонажного гвртландцемента, смесь перемешивают.Объемная масса полученного тампоз нажного раствора 1530 кг/м . При этом воздухововлечение на 1 м З тампонажного раствора составляет 78,3 л. За счет этого при снижении активного давления тампонажного раствора на пласт до гидростатического на глубине 1000 м линейное расширение цементного теста-камня составляет 0,317П р и м е р 2, 7,9 г отхода производства ,ПВС или 1,27 от массы вяжущего в пересчете на безводный остаток) разбавляют в 332,1 мл воды 150 мас. ). Образовавшимся раствором затворяют 660 т тампонажного портландцемента и далее процесс осуществляютпо примеру 1,Объемная масса .полученного тампонажного раствора 1720 кг/м . При эт мэ воздухововлечение на 1 м тампонажзного раствора составляет 0,31П р и м е р 3. 4,1 г отхода производства ПВС 1,или 0,7 от массы вяжущего в пересчете на безводный остаток) разбавляют в 415,9 мл воды (71,7 мас./). Образовавшимся раствором затворяют 580 г облегченного тампонажного цемента и далее процесс осуществляют по примеру 1.Объемная масса полученного тампонажного раствора 1440 кг/м . При этом3 воздухововлечение на 1 м тампонажпного раствора составляет 132,5 л. На глубине 1000 м линейное расширение цементного теста-камня составляет 0,38%.158 Не менее 10Не более 10Не более 5Остальное спиртАцетат натрияМетанолВода П р и м е р 5. 8,5 г отхода производства ПВС (или 1,3 Е от массы вяжущего в пересчете на безводный оста,ток) разбавляют в 336,5 мл воды, Образовавшимся раствором затворяют Ь 55 г тампонажногр цемента и далее процесс осуществляют по примеру 1.Объемная масса полученного тампонажного раствора 1740 кг/м . При этом воздухововлечение на 1 мэ тампонажного раствора составляет 54,3 л, На глубине 1000 м линейное расширение цементного теста-камня составляет 0,297.Таким образом, содержание отхода производства ПВС в количестве более 1,33 от массы вяжущего нецелесообразно, так как увеличивает структурную вязкость,Составы и свойства тампонажногораствора приведены в таблице.Использование раствора позволяетупростить технологию цементирования,так как отход ПВС - жидкость и не требует растворения, а также повыситькачество разобщения пластов. 7174 бФормула изобретенияТампонажный Раствор, включающийтампонажный портландцемент, воду идобавку, содержащую поливиниловыйспирт, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения изолирующейспособности за счет воздухововлечения, он в качестве добавки, содержащей поливиниловый спирт, содержитотход производства поливиниловогоспирта при следующем соотношении ком"понентов, мас.ч.:Тампонажный порт 5 ландцемент 100Отход производстваполивиниловогоспирта (в пересчете на безводный20 остаток) 0,3-12Вода 50-71,7причем отход производства поливини"лового спирта имеет следующий состав, мас.Е:25 ПоливиниловыйСвойстве танпонакиого материала Содеркание компонентов Сос" тяе Линейное ресвнреине 2, при сннненин активного давления столОв цеиеитного раствора до гидростатического на глубиие и Объел вовлеченногововдуха,л/из Оовен"ная нас"сакг/н Тнпценента Отход проивводства поливннило"ного спиртаиас 2от цемента (наоевводвй остаток) Сополинер внчннлового спир.та с винилацетатон ПВС-ТР,иес 2 от ценанте 200 400 600 800 1000 11 о 11 А 11 0,33 0,37 0,41 0,44 0,45 0,43 0,41 О,Э 6 О,ЭЯ 0,48 0,54 059 0,63 0,64 0,63 0,59 0,52 0,49 0,30 0,34 0,37 0,40 0,40 0,40 0,37 0,33 О 31 0,28 0,3 0,35 О,Э 7 0,38 0,37 О,Э 5 0,31 0,28 ч 11 1 ТПП1780 0,42 068 0,70 0,660,62053 0,5 0,25 0,38 0,40 0,39 0 зб О,ЭЗ 0,31 0,29 0,410,430,4О,Э 9Зе0,3 0,29 0,45 0,47 0,46 0,43 0,40 0,35 о 11 и 11П р и н е ч а н и е ОП" " облегченвй танпоныннй портлаидценент. ОПЦ - танпоныний портландценент. Составитель Л. БестужеваРедактор О,Головач Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши Заказ 2404 Тираж 478 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская набв д. 4/5 Производственно-издательскиц комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 1 2 3 4 5 6 7 В Ч 1 О 11 12 3 14 5 16 17 1 В 9 0 0,2 0,4 0,6 0,7 0,8 1,О ,2 ,3 О 0,2 0,4 0,6 1,0 1,2 13 1660 1570 1530 490 1450 1440 1450 1490 540 560 1840 1780 1620 1590 1610 1650 1690 1720 1740 054,278,3102,4126,5132,5126,5О 2,462,360,2032,61196 135,9 1087 103,781,565,254,3 Упадка 0,38 0,43 0,47 0,50 051 0,50 0,47 042 0,39 Усадка 0,33 0,52 0,54 0,52 049 0,46 0,42 0,4