Тампонажный состав

(55 Е 21 В 33 138 мИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ НЫЙ СОСТАВостав, содержащий, мас,ч 100; бентонит 8-.10; хлори 5; шелуха гречихи 1,7-3,3 гент "Дэман" 1,0-1,2; вод(54) ТАМПОНАЖ (57) Используют портландцемант стый кальций 3- полимерный реа 72 - 80. 1 табл. нный научноый институт ч и В.Г. Умет МТолстыхо тампонаж; с,111 -СС 19 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Данюшевский В.САлиев РИ,Ф. Справочное руководство иным материалам. - М;: Недра,112,Авторское свидетельствойг 1021761, кл. Е 21 В 33/138,.Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может бытьиспользовано для изоляции зон поглоще-ния при бурении и проведении ремонтноизоляционных работ (РИР) в скважинах,Известны тампонажные растворы пониженной плотности, приготавливаемые с использованием специальных облегченныхцемейтов, например, типа ОЦГ и ОШЦ,Недостатком известных растворов является дефицит (ограниченное и роизводство) облегченных тампонажных цементов.. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тампонажный состав для изоляции зон поглощенияпромывочной жидкости при бурении скважин, содержащий цемент, полиакриламид (ПАА), бентонит, хлорид кальция и воду приследующем соотношении компонентов, мас;ч,: цемент 100; бентонит 1 - 2; ПАА 0,10,2; хлорид кальция 3-5; вода 40-55,Недостатками известного состава является большая плотность и малая растекаемость, снижающие эффективностьпроводимых РИР по изоляции зон поглощения в условиях пониженного пластового давления,Целью изобретения является повышение эффективности изоляционных работ за счет снижения плотности состава и увеличения его растекаемости.Тампонажный состав включает портландцемент, бентонит, хлористый кальций, полимерную добавку, воду и дополнительно шелуху гречихи, а в качестве полимерной добавки - реагент "Даман" - продукт, получаемый путем взаимодействия отходов суспензионного полиметилметакрилата эмульсионного с моноэтаноламином, при следующем соотношении компонентов, мас.ч,: портландцемент 100; бентонит 8-10; хлористый кальций 3-5; шелуха гречихи 1,7 - 3,3; реагент "Даман" - продукт, получаемый путем взаимодействия отходов суспензионного полиметилметакрилата эмульсионного с моноэтаноламином 1,0-1,2; вода 72-80,Шелуха гречихи является отходом производства гречневой крупы, Шелуха гречихи представляет собой пластинки овальной формы с гладкой. поверхностью толщинойдо 0,15 мм и размером до 6 мм по большой оси овала. Пластинки шелухи гречихи не растворяются в воде и не подвержены гниению, Плотность пластинок шелухи гречихи 200 кг/м, насыпная масса 130 кг/м .3Реагент буровой "Дэман" является полимерным продуктом, получаемым путем взаимодействия отходов суспензионного полиметилметакрилата с моноэтаноламином. "Дэман" представляет собой вязкую, мутноватую жидкость.с массовой долей сухого остатка не менее 20, хорошо растворимую в воде, Концентрация водородных ионов (рН) 1 О/-ного раствора(в пересчете на сухое вещество) равна 9-10, Буровой реагент "Дэман" отпускается потребителю в пересчете на 20;-ную массовую долю сухого остатка.Введение в тампонажный состав на основе портландцемента в качестве наполнителя шелухи гречихи и полимерной добавки реагента "Дэман" обеспечивает получение тампонажного состава плотностью 1610- 1620 кг/м и растекаемостью 18-19 см,В таблице приведены результаты экспериментальной проверки состава при 20- 22 ОС.Для приготовления состава отдельно готовят жидкость затворения портландцемента с шелухой гречихи (наполнитель), Приготовление жидкости аатворения; в расчетном количестве воды, определяемом исходя из приготовления состава сводоцементным соотношением 0,5, последовательно растворяют заданные количества хлористого кальция и реагента "Даман", Затем в полученный водный раствор хлористого кальция и реагента "Даман" вводят бентонит в виде глинистого раствора плотностью 1200 кг/м (содержание бентонита 27,1%) и все тщательно перемешивают. Навески портландцемента и шелухи гречихи смешивают вручную до получения однородной смеси. Приготовление тампонажного состава пройзводят с помощью лабораторной мешалки: в залитую в стакан жидкость затворения при помешивании стеклянной палочкой через воронку постепенно засыпают смесь цемента С шелухой гречихи, стакан закрепляют на лабораторной мешалке и состав перемешивают в течение 3 мин,Плотность и растекаемость получаемого состава определяют стандартными методами, соответственно с помощью пикнометра и конуса АзНИИ,Пределы возможного изменения содержания компонентов в тампонажном составе определены на 100 мас,ч. портландцемента по результатам выполненных исследований, приведенным в таблице, Уменьшение содержания в составе бентонита менее 8 мас.ч. приводит к уменьшению его растекаемости, увеличение более 10 мас.ч. - к снижению прочнос ги, образующегося камня на сжатие на 20 Уменьшение содержания хлористого кальция менее 3 мас,ч, приводит к увеличению времени окончания схватывания состава (более 10 ч), увеличение более 5 мас.ч. -к снижению прочности образующегося камня на сжатие более, чем на 15% при одновременном сокращении времени началасхватывания состава (менее 1 ч),10 С уменьшением в составе содержанияреагента "Дэман" менее 1,0 мас.ч. или уве 15 личением более 1,2 мас.ч, растекаемость состава уменьшается,При уменьшении в составе содержанияшелухи гречихи менее 1,7 мас,ч, получае 20 мый состав характеризуется недостаточно низкой плотностью, при увеличении более 3,3 мас.ч. получаемый состав - низкой растекаемостью растекаемости состава, увеличение более 80 мас.ч. - к замедлению. времени схватывания состава (более 12 ч),Тампонажный" состав применим для изоляции. эон поглощения при бурении и проведении ремонтно-изоляционных работ в скважинах (например, при отключении трещиноватых, кавернозных пластов, закупоривании трещин в заводняемых пластах).Тампонажный состав готовят с помощью цементосмесительной установки (например, СММ или 2 СМН) и цементировочного агрегата (например, ЦАМ). Заданные количества портландцемента и шелухи гречихи в виде однородной смеси загрукают в бункер цементосмесительной установки, В мерных емкостях цементировочного агрегата готовят жидкость затворения; вначале в процессе циркуляции в расчетном количестве воды, определе;.ном исходя из приготовления состава с водоцементным отношением 0,5, последовательно растворяются заданные количества хлористого кальция и реагента "Даман". Затем в полученный водный раствор хлористого кальция и реагента "Даман" вводят заданное количество бентонита в виде глинистого раствора плотностью 1188 кг/м (содержание бентонита 25.72) и жидкость затворения .тщательно перемешивают, Приготовление и закачивание тампонажного состава: жидкость затворения водяным насосм 1 В цементировочного агрегата подается в смеситель цементосмесительной установки, готовый тампонажный состав по 30 35 40 45 50 55 Уменьшение в составе содержания во-.25. ды менее 72 мас,ч, приводит к снижению1739005 ступает в чанок для затворения цементировочного агрегата, откуда с помощью цементировочного насоса закачивается в качивания постепенно возрастает от 5,0до 8,0 МПа, что свидетельствует о закупоривании каналов поглощения в пласте, Успеш-,ность проведенных работ подтверждаютопрессовкой обсадной колонны, показавшей ее герметичность при давлении15,0 МПа,Использование предлагаемого тампонажного состава обеспечит повышение эффективности ремонтно-изоляционныхработ по изоляции зон поглощения с пониженным пластовым давлением за счет пониженной плотности состава и повышеннойего растекаемости (прокачиваемости). скважину.При невозможности равномерного сме.шения портландцемента с шелухой гречихи последняя может подаваться в приготавливаемый цементный раствор непосредственно в чанок для затворения.П р и м е р, Для ликвидации поглощенияв интервале 1132 - 1139 м за обсадную колонну закачано 6 м тампонажного составазпри соотношении исходных компонентов,мас.ч.: портландцемент 100; бентонит 9,5 10 хлористый кальций 4; шелуха гречихи 2,5; реагент "Дэман" 1,1; вода 76. Плотность состава 1615 кг/м, растекаемость 18,4 см; расчетная масса 9690 кг.Состав готовят с помощью цементосмеФормула изобретения Тампонажный состав, включающий портландцемент, бентонит, хлористый кальций, полимерную добавку и воду, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности изоляционных работ за счет снижения плотности состава и увеличения его растекаемости, состав дополнительно содержит шелуху гречихи, а в качестве полимерной добавки -реагент "Дэман" - продукт, получаемый путем, взаимодействия отходов суспензионного полиметилметакрилата эмульсионного с моноэтаноламином, при следующем соотношении компонентов, мас,ч.: портландцемент 100; бентонит 8 - 10; хлористый кальций 3-.5; шелуха гречихи 1,7- 3,3; реагент "Дэман" - продукт, получаемый путем взаимодействия отходов суспензионного полиметилметакрилата эмульсионного с моноэтаноламином 1,0-1,2; вода 72-80,сительной установки 2 СМНи цементировочного агрегата ЦАМ с введением шелухи гречихи в чанок для затворения вручную.Жидкость затворения готовят в мерных емкостям цементировочного агрегата ЦА: вначале в них заливают 2500 л пресной воды, в процессе циркуляции в нее добавляют и растворяют 200 кг хлористого кальция, а затем при циркуляции образовавшегося 20 25 30 раствора хлористого кальция последовательно вводят 55 л реагента "Дэман" и 1500 л глинистого раствора плотностью 1188 кг/м,В процессе закачивания тампонажного 35 состава в поглощающий пласт давление заСостав Ре епт а тампонажного состава. мас.ч. Плотность, кг/м Растекае СаС 2 ПАА РеаЦемент Вода Бентонит Шелуха гречихи масть,см8 1739005 Продолжение таблицы Ре епт а тампонажного состава, мас.ч. Плотность,кг/м Состав Растекаемость,см.Цемент Шелуха гречихи ПАА Реагент "Дэман" Бентонит,1 00 100 100 100 100 100 100 69 69 69 81 81 81 81 12,5 15,0 ,14,0 15,5 14,5 14,5 12,0 1646 1640 1635 1607 1600 1588 1575 10,0 Нет Составитель В, БлажевичТехред М,Моргентал Корректор О. Кундрик Редактор Н. Рогулич,Заказ 1985 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 18 19 20 21 22 23 24 Известный 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34