Тампонажный материал

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Е 21 В 33/13 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ЕНТНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам(56) Авторское свидетельство СССР М 1153044, кл. Е 21 В 33/138, 1985.Методы селективной изоляции водопритоков в кефтянцх скважинах и перспективц их применения на месторождениях Западной Сибири, О,Н. Серия "Нефтепромцсловое дело. Вып, 1(130), М 1987, с, 13 - 24.(57) Сущность изобретенля: материал содержит в мас, ) фурфуролацетоковый моноИзобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для крепления и ремонта нефтяных и:газовых скважин, расположенных в условиях воздействия микерализованных пластовцх вод и с проявлением сероводорода,Цель изобретения - повышение качества изоляции скважин за счет обеспечения высоких прочностных, упругодеформационкцх, антикоррозионнцх и адгезионнцх свойств тампонажного камня к щелочным и кислотным поверхностям.Поставленная цель достигается тем, что полимерный тампонажкцй материал, включающий кремкийоргакическое соединение ка основе силана или олигосилоксана дополнительно содержит фурфуролацетоно 5.О 1821550 А 1 2мер (ФАМ) на основе монофурфурилиденацетона и дифурфурилиденацетона 70,0-96,0,олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилак или олигоэтоксиметилгидридсилметиленсилоксисилан или олигоорганоэтоксихлорсилоксан (ООС) 1,0 - 10,0 икислотный или щелочной отвердитель(хлорное железо или бензолсульфокислоту илигексаметилендиамин или полиэтиленполиамин) 3,0 - 20,0, Перемешивают ФАМ с ООС1-2 мин, Добавляют отвердитель и переме- .шивают 3 - 5 мин К, Характеристика материала; повышается качество изоляции эа счетулучшения прочностнцх, упругодеформациокнцх, антикоррозионнцх и адгезионныхсвойств тампонажного камня. 1 з,п, ф-лц, 2табл,(ФАМ) при соотношении вцй мокомер ФАкомпонентов, мас4:фурфуролацетоковцй мокомер ка основемокофурфурилиденацетонаи дифурфурилиденацетона 70,0 - 96,0олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилакили олигоэтоксиметилгидридсилметиленсилоксисиланили олигоорганоэтоксихлорсилоксан 1,0 - 10,0 кислотный или щелочнойотвердитель 3,0 - 20,0 Кремнийорганические соединения оли гооксиметилгидридсилметиленсилоксисил ан, олигоэтоксиметилгидр 1 лдсилметилексилоксисилан и олигоорганозтоксихлорсилоксан выпускаются по ТУ 6-02-1294-84 и ТУ 6-02-4-58-85, В качестве отвердителя применяются хлорное железо или бензолсульфокислота или гексаметилендиамин или 5 полиэтилен пол иа мин.Фурфуролацетоновый мономер ФА (ФАМ) выпускается по ТУ 59-02.039,07-79 и . состоит в основном из монофурфурилиденацетона (1) и дифурфурилиденацетона (2) 10ОИ.ф-СН=СН-С-,СНС,1 15"сн=сн-с-.сн=сн.Оио о2Введение в полимерный тампонажный материал фурфуролацетонового мономера 20 ФА (ФАМ) и кремнийорганического соединения в указанном диапазоне позволяет расширить область применения полимерного тампонажного материала .путем его кислотного или основного отвердителя; 25 обеспечить высококачествейнйй адгезионный контакт в зонах стенка скважины - тампонажный материал и тампонажный материал - обсадная колонна; достигнуть высокие технико-эксйлуатационные показа тели и практически универсальную коррози. онную стойкость материала благодаряполифункциональности фурфуролацетонового мономера и связывания олигоорганосиланами реакционнойводы, 35 образующейся при поликонденсации моно- мера ФА (ФАМ); улучшить физико-механические и упругодеформационные свойства .тампонажного камня за счет пластифициру. ющего воздействия алигоорганосиланов на 40 фурФ 9 ролацетоновый полимер путем участия кремнеорганического геля в построенииструктуры трехмерносшитого фурфуролацетонового полимера; блокировать отрицательное воздействие пластовой 45 воды на процесс. отверждения мономера ФА (ФАМ), связывая ее олигоорганосиланами в порах пласта при их гидротической поликонденсации.В качестве отвердителей полимерного 50тампонажного материала при кислотном отверждении могут быть использованы бензольсульфокислота, толуолсульфокислота, Н 230 а, хлориды ряда металлов и др,. а при основном отвержденйи полизтйленполиа мин, гексаметилендиамин и т,д.Для расширения областей примененияполимерного тампонажного материала с целью понижения или повышения его плотности используют наполнители. В качестве наполнителей могут быть применены перлит. керамзит, кероген, графит, кварцевыйпесок,барит, магнетит и др,Конкретные составы полимерного тампонажного материала представлены.в табл,1. Данные исследований физико-механических свойств полимерного тампонажногоматериала для крепления и ремонта скважин, раствора и камня во всех его граничных значениях" (по содержаниюкомпонентов в мас.%) приведены в табл. 2,П р и м е р 1. В емкость загружают 70 гфурфуролацетонового мономера, 10 г кремнийорганического соединения, перемешивают 1-2 мин и добавляют 20 г хлорногожелеза. Раствор перемешивают 3-5 мин.Полученный тампонажный раствор имеетплотность 1,13 г/см, растекаемость 15 см,звремя начала загустения 150 мин, Камень наоснове полимерного тампонажного раство;ра характеризуется прочностью при сжатии15,2 МПа, прочностью при изгибе 11,5 МПа,модулем упругости 27,5 х 10 МПа, коэффициентом коррозионной стойкости 0,96; адгезией 3,0 МПа.П р и м е р 2, В емкость загружают 80 гфурфуролацетонового мономера, 1 г кремнийорганического соединения; перемешивают 1-2 мин и добавляют 19 ггексаметилендиамина. Раствор перемешивают 3-5 мин. Полученный тампонажныйраствор имеет плотность 1,127 г/см, растекаемость 15 см, время начала загустения160 мин. Камень на основе полимерноготампонажного материала характеризуетсяпрочностью при сжатии 12,5 МПа, прочностью при изгибе 10,0 МПа; модулем упругости 24,5 х .10 МПа, коэффициентомкоррозионной стойкости 0,93; адгезией 3,2 МПа,П р и и е р 3. В емкость загружают 90 гфурфуролацетонового мономера, 5 г кремнийорганического соединения; перемешивают 1-2 мин и добавляют 5 г хлорногожелеза, Раствор перемешивают 3-5 минПолученный тампонажный раствор имеетплотность 1,13 г/см, растекаемость 15 см,время начала загустения 180 мин. Камень наоснове полимерного тампонажного раствора характеризуется. прочностью при сжатии17,5 МПа, прочностью прй изгибе 14,0 МПа,модулем упругости 32,5 х 10 МПа, коэффициентом коррозионной стойкости 0,96 и адгезией 3,6 МПа.Технология приготовления полимерного тампонажного материала для крепления,ремонта скважин не отличается от приготовления традиционных тампонажный матери-алов, Компоненты полимерноготампонажного материала доставляются набуровую установку, где производится ихТаблица 1 Составы полимерного тампонажного йатариала е ние компон е в Компоненты Диапазон изобретения Запредельныд 10 Фурфурацетоновый мономерОлигооксиметилгидридсимети 98.0 бб,о 97,0 бо,о 80.0 9 О,О 98.0 80,0 То,оО.б 1,О 1 О,О ленсилоксисиланОлигозтоксиметилгидридсилметиленсилокоисиланОлигоорганоэтоксихлорсилоксан го,о Хлорное железо Бензолсульфокислота Гексзметилендиамин г,о. 18.0 з,о . 19,0 10.0 Полиэтиленполиамин Карбомидная смета Фенолорезерциноформальдегид зо;о 1 О.О ная.смола Нэполнитель 51821550 . бсмешение по общепринятой технологии без тэмпонажного камня, он дополнительно содополнительныхопераций, держит фурфуролацетоновый мономер нэКак видно из табл. 2, привведении в основе монофурфурилиденацетоиа и дитампонажный материал фурфуролацетоно . фурфурилиденацетона, а в качестве крем-, вогомономера, кремнийорганическогосое нийорганического соединения на основе диненйя и отвердителя в количествах за силанаилиолигосилоксанаолигооксиметилпределами диапазона изобретения ухудша- . гидридсилметиленсилоксисилан или олигоет прочностные, упругодеформационные, этгоксиметилгйдридсилметиленсилоксисилантикоррозионные иадгезионные свойства ан или олигоорганоэтоксихлорсилоксан при тампонажного камня, 10 следующем соотношении компонентов,Таким образом, применение тампонаж- мас. ного материала для крепления скважин и Фурфуролацетомовыймономер проведения в них ремонтно-изоляционных,на основеработ без дополнительных технологических менофурфурилиденацетоназатрат позволит повысить долговечность 15 и дифурфурилиденацетона 70-96 конструкции скважин; находящихся в пла- Олигооксиметилг,1 дридсилстовых условиях с повышенной агрессиэно- метиленсилоксисилан илистью пластовых флюидов. "олигоэтоксиметилгидридсилметиленсилоксисиланФормула изобретения . 20 или олигоорганозтоксихлор 1. Тампонажный материал, вквочаю-, . силоксан,з 1-10 щий кремнийЗрганическое соединение на . кислотный или щелочнойоснове силана или олигосилоксана и кислот- отвердитель 3-20 ный или щелочной отвердитель, о т.л и ч а ю-2, Материал по и;1, о т л и ч а ю щ и йщ и й с я тем, что, с целью повышения каче с я: тем, что в качестве кислотного или щества изоляции за счет улучшения прочно- лочного отвердителя он содержит хлорное стных, упругодеформационных, железо или бензолсульфокислоту или гексаантикоррозионных и адгезионных свойств метилендиамин или полизтиленлолиамин.182 155 О табл цв 2 Физико-механические и химические свойства полимерного твнпонакного материала в сравнении с прототипом (А,С. 1500762) Свойства камня через 24 часа о реня началазагустения,мин Ренинтвердения,С/Фа Свойства раствора Козрзициент стойности еП О (через 270суток) Проницаемость,х 10 ,мг СосАлгеэня пвДиапазон изобретения150 80/О, 5,2 11,580/О,6, О 13, 160 Зо/0,1 2, 0,0195 Зо/О12,0 9 318 о Зо/о 1 17,5оОО ЗО/0,1 17,О 13,6Запредельный диапазон210 80/0,1 8,5 6,8295 . 80/0.1 99 75200 Зо/о, 9,2 6 9Прототип (А.С, 1500762)г 5 7 о/О 1 о о 8 7 0,96 27,5 29,0 25 20,0 325 31,7 1130 1125 1127 1128 1130 1128 1 0,15 2 0,15 3 О, 15О, 16 5 0,15 6 05 мел роми, 0 0,96 цзем 3, (ал робо за - Э, 2 0,93 0;г 0,96 0,96 но до 3,3 150 атм) 3,6 ч3,5 0,83 0,8 ф о,ео 1,8 18,0 17,5 15,0 7 0,15 8 0,16 9 0,16 1129 1125 130 мч 1,6 1,6 1120 0,86 18,5 1,8 10 0,19 П р и м е ч а н и е, 1, Значения показателей качества со знаком (я) определены заявителем 2, Образцы таточажного камня из полимерного таизонвяного материале ислытыеались в сероеодородсодерхсаяей воде (концентрация 11 0 " 3,7 г/л) при температуре 20+2 С) Составитель Ю, ЛеоновТехред М.Моргентал Корректор М. Керецман Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 Заказ 2253 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45