Тампонажный раствор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) дополнительное к авт. свид-ву Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 210777 (21) 2510814/22-03 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Е 21 В 33/138 Государственный кои итет СССР но делам изобретений и открытий(71) ЗаяВИтЕЛЬ Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР требуется введение дополнительныхускоряющих компонентов. Отвержденныепродукты имеют недостаточную прочность на сжатие и, кроме того, такиерастворы имеют высокую токсичность. 10 Цель достигается тем; что в тампонажный материал, включающий минеральный наполнитель, ферроценсодержащую ненасыщенную полиэфирную смолу,ускоритель отверждения, инициатор имодификатор, дополнительно вводятолигоэфиракрилат при следующем соотношении компонентов, вес.В:Олигоэфиракрилат,например ТГМ-ЗС,МГФТМГФ40-60 20 Ненасыщенная полиэфирная смола 10-30Модификатор Изобретение относится к полимерным тампонажным растворам для цементирования нефтяных и газовых скважин при отрицательных температурах, а также для заполнения шахтных выра боток, газонепроницаемых перемычек, строительных материалов и т.д. в условиях Крайнего Севера и может использоваться в нефтегазовой, горной промышленности и строительстве.Известен раствор на основе полиэфирного и фуранового связующего с 1-3 отвердителя. Однако введение полиэфирной смолы и отвердителя в указанных количествах не позволяет 15 проводить отверждение материала при отрицательных температурах, а отвержденные продукты ийеют невысокие Физико-механические и изоляционные свойства.Наиболее близким к предлагаемому из известных тампонажных полимерных растворов является раствор, содержащий ненасыщенные полиэфирные смолы типа"ПН.(ПН, ПН), модифицирую щую добавку, ускоритель отверждения, инициатор и минеральные наполнители Однако отверждение такого раствора возможно при повышенных температурах, а при пониженных температурах 30 Цель изобретения - разработка тампонажного материала, способного отверждаться в условиях отрицательных температур от 0 до -5 ОС, а тампонажный камень на основе которого обладал бы повышенными изоляционными, Физико-механическими и деформативными свойствами.Инициаторотверждения 1,0-2,0 Для получения тампонажного материала, отверждающегося при отрицательных температурах, и камня с различными физико-механическими свойствами, были приготовлены композиции с различным содержанием ферроценсодержащей ненасыщенной полиэфирной смолы ФНП С 1Состав 1, вес.Ъ Ферроценсодержащая ненасыщенная полиэфирная смола ФНПСОлигоэфиракрилат (ТГМ-зс)Ацетобутират целлюлозы Минеральный наполнительбаритбетонитовая глина 10Минеральныйнаполнитель ОстальноеСмола с инициатором вводится после совмещения наполнителя с олигоэфиракрилатом. Прочность и высокие изоляционные свойства тампонажного камня, формирующегося в процессе отверждения тампонажного материала, определяются развитием системы струк турирующих процессов наполнителя и связующего. В результате таких процессов поровые пространства наполнителя заполняются олигоэфиракрилатом, кольматируя тем самым капиллярные каналы, что позволяет создать прочную структуру камня при отверждении системы. Отверждение материала при отрицательных температурах происходит вследствие высокой эффективности окислительно-восстановительной системы: металл переменной валентности - перекись.(ПБ ) 1Время жизнеспособности материала 180 мин; прочность отвержденного материала на сжатие 360 кг/см, на изгиб 113 кг/см . Температура отверждения 0 С.Состав 2, вес.Ъ:Ферроценсодержащаяненасыщенная полиэфирная смола ФНПС20Олигоэфиракрилат(ТГМ-ЗС)Модификатор (ацетопропионат целлюлозы) 1Минеральный наполнитель (цемент) 25Инициатор (гипериз) 3Паста перекиси банзоила 1Время жизнеспособности материала 160 мин, прочность на сжатие 400 кг/см, на изгиб 135 кг/см Температура отверждения -2 С.Состав 3, вес.Ъ:Ферроценсодержащаяненасыщенная полиэфирная смола ФНПС30Олигоэфиракрилат(ТГМС) 40Ацетобутират целлюлозы 0,5Наполнительдревесная мука 10тальк 10Инициатор (гипериз) 5Паста перекиси бензоила 3Время жизнеспособности материала 170 мин; прочность на сжатие 350 кг/см , на изгиб 130 кг/см . Температура отверждения материала -5 С.Данные по физико-механической прочности приведены также в табл. 1 и 2,С Щ фФ С) С) О О О О О 3 О О Р 4 ГЧ Ц ф О ф Д О ф ф с Э 00 А С фФ ХО ч д о.Н ЭЕ ОЦ ООО Е Ц О Д Х687874 Т а б лица 2 Физико-механические свойства тампонажного материала и камня на его основе ремя жизне обностигле,2 ,2 2 Лигнин 2 2 ичестве 5 Для - (2-5) С инициатор добавлялиодля остальных температур 3.Знаменатель - время жизнеспособн веса ФНатериала и 20 С. ти тампонажного ормула изобретени полых ко- поенем,чтокте- нефненая1 0-30,5-1 ия 1, 0-2 ый эк ономич еск ий эф тампонажного матери 0 руб, на скважину. товления указанног териала не отличает ой сложностью,Ожидаем внедрения ставит 10логия при нажног.о м нологичес ект от ла со- Технотампо я техталь но ираж 657 Подписи НИИПИ Заказ 8102 Филиал ППП Пате г, Ужгород, ул. Проектна Как видно из табл. 1 и 2, полученные тампонажные материалы способны отверждаться в условиях отрицательных температур с получением камня с высокими физико-механическими и изоляционньми свойствами,Введение смолы ФНПСв разн личествах позволяет получать там нажный материал с различным врем начала схватывания и отверждения является важной технической хара ристикой при креплении газовых и тяных скважйн.Применение тампонажного материала позволяет повысить качество цементирования скважин в условиях Крайнего Севера, обеспечить надежную изоляцию затрубного пространства в условиях отрицательных геостатических температур, сократить время тампонажных работ. Тампонажный раствор, содержащийсшивающий олигомер, минеральный нанитель, модификатор и инициатор отверждения, о т л и ч а ю щ и й с ятаю, что, с целью обеспечения возможности отверждения материала в условиях отрицательных температур в диапазоне от 0 до .-5 С и получения камня свысокими изоляционными свойствами,раствор дополнительно содержит олигоэфиракрилат, например ТГМ-ЗС, МГФ или ТМГФ, а в качестве сшивающего5олигомера - ферроценсодержащую ненасыщенную полиэфирную смолу ФНПСприследующем соотношении ингредиентов,вес.В:Олигоэфиракрилат,например ТГМ-ЗС, МГФили ТМГФ40-60Ферроценсодержащаянасыщенная полиэфирсмола ФНПС"1 0Модификатор ,0Инициатор отвержден ,0Минеральный наполнитель Ос е