825862

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциапистичесиииРеспублик. до делам изобретений и отКрытий(53) УДК 623,245,. .422(088 81 Дата опубликования описания 30,04,81,(72) Автор изобретени Клюсов Тюменский государственный .и проектный институт п учно-и одных . 7) Заявитель ТАМПОНАЖНОГО РАСТВО 54 СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в бурении для цементирования нефтяных, газовых и паронагнетательных скважин с наличием проннцаемых пород,Известны различные способы приготовления цемента путем дополнительной механичЕской, химической и механохимической обработки, а также воз 0 действием токами ВЧ, магнитным полем и пр. Наибольшее распространение из них получил способ гидравлической активации цемента, основанный на использовании кинетической энергии1 турбулентных струй, выходящих с боль- . шой скоростью из двух сопел,. направленных навстречу друг другу 1.Однако использование такого способа. для тампонажных составов с облегчающими добавками закупоривающего (кольматирующего) типа и наличием комочков слежавшегося цемента не представляется возможным, ввиду малого диаметра сопла (11 мм), что может привести к забивке активатора ик преждевременному схватыванию раствора в "обвязке" цементировочногооборудования; При этом активатортребует дополнительных затрат давления (до 20-30 атм )на продавкураствора,Известен также способ приготон.ления тампонажного цемента путемдополнительной обработки в дезинтеграторе, (31,Однако раствору, приготовленномуиз обработанного цементА, свойственна повышенная плотность (1,821,85 г/см) и водоотдача (200300 см 3/30 мин), высокая проникающая способность в пористый коллектор. Кроме того, цементный камень,сформированный из этого раствбра,обладает повышенной теплопрово;.костью (1,1 Вт/м град).Указанные недостатки не позволяюто существенной мере повысить качест 3 825 во цементирования скважин с наличием проницаемых.и слабосвязанных пород, Высокая плотность раствора требует большего давления продавки цементного раствора, что может вызвать гидроразрыв пластов и недоподъем тампонажного раствора до проектной высоты. , Этот факт еще более усугубляется повышенной водоотдачей цементного раствора в пласт, что требует еще большего увеличения давления продавки, способствующего гидроразрыву слабосвязанных пород. Высокая теплопроводность раствора может вызватьс интен сификацию процесса теплообмена между скважиной и окружающей породой, что ведет к сокращению периода обратного промерзания при сооружении скважин вмерзлоте и к потерям тепла при термических методах обработки призабойнойэоны .Известен также. способ приготовления тампонажного раствора, путем сов" местной обработки цемента с целлюпозосодержащим материалом, например древесными опилками 131.Древесные опилки, введенные в цементный раствор повышают кольматирую щие (закупоривающие) свойства и снижают водоотдачу цементного раствора, одновременно приводя к его резкому загустеванию. Эти свойства опилок обусловлены тем, что волокнистая структура древесины, обладая повышенной удельной поверхностью, сорбирует впитывает) большое количество 862 4воды, плотность которой становитсязначительно больше, чем у свободнойводы. По этой причине влажная древе"сина, незначительно набухая, увеличивается в весе и не оказывает заметного влияния на снижение плотностии теплопроводности цементного раствора как в прочей и другие виды увлажненной целлюлозы: хлопок, древесная,10 структура, тростник и др.Цель изобретения - снижение плотности и теплопроводности раствора,Указанная цель достигается тем,что обработку производят в дезинтег 15 раторе, а в качестве целлюлозосодержащего материала используется бумажная упаковка цемента,В процессе совместной дезинтеграторной обработки наряду с увеличением20 удельной поверхности цемента до10000-20000 см/г ( определенной пометоду БЭТпроисходит иэмельчениебумажной упаковки до отдельных волокон. Присутствие волокон в цементе25 приводит к улучшению .свойств тампонажного раствора. По известному и предлагаемому способам приготовлены и обработаны для 30 холодных . скважин тампонажные растворы (ГОСТ 1581-79) .Сравнительные свойства тампонажных растворов с добавкой древесныхопилок и мешочной бумаги, подвергну тых дезинтеГраторной обработке, представлены в таблице.д Ло хаЕД Оо о г.х Ф8825862 8например, перфорации и изгибающихусилии,.Наиболее целесообразно применениеспособа на месторождениях в трудно 5доступных районах Западной Сибири,так как сократятся транспортные расходы облегчающих добавок из отдаленных от районов месторождений.Перечисленные преимущества в сово 10 купности предотвращают гидроразрывыпластов, обеспечивают надежную герметизацию затрубного пространства илучшие термодинамические условия/эксплуатации скважин. Применениепредлагаемаго способа повышает нетолько технико-экономическу 1 о, но иэкологическую эффективность за счет.использования ранее выбрасываемойбумажной упакбвки .20 Формула изобретения 7Мешочная бумага соответствует (па ГОСТ 2228"75) 1003-ной сульфатноР небеленой хвойной целлюлозе. Клееные бумажные влагопрочные мешки (тип БМ) для цемента изготавливаются (по ГОСТ 2226- 75) из пяти слоев высоко- прочной мешочной бумаги из которых три слоя, кроме того, из влагопрочной мешочной бумаги тип В), остальные - из непропитанной (тип М 78 Б),Из таблицы видно, что введение в цемент мешочной бумаги (при одинаковом количестве целлюлоэосодержащих компонентов) приводит к существенному снижению плотности и теплопроводности цементного раствора - камня а также к значительному увеличению подвижности цементного раствора, Однако такие качества цементного раствара как водоотдача и.кольматируюд эщая способность, срдкй схватывания и прочность остаютея=практически на том же уровнеДостижение положительного эффекта 25 1 путем дезинтеграторной обработки цемента и бумажной упаковки объясняется свойствами мешочной бумаги; .и в первую очередь, ее, влжфонепроницаемость, Благодаря этому бумага в мень шей мере подвержена смачиванию и волокнистая структура целлюлозы (с защемленным в ней воздухом) является как бы изолированной от среды (жидкой фазы цементного раствора) и сохраня ет свой первоначальный вес придавая цементному раствору-камню меньшую плотность и теплопроводность, Меньшее количество воды, поглощенной бумагой . создает избыток свободной воды, улуч шающей реологические свойства цементного раствора.Тампонажный камень, сформированный из цемента, приготовленного предлагаемым способом, является стойким к рас трескиванию при воздействии ударных Способ приготовления тампонажногораствора путем совместной обработкицемента с целлюлоэосодержащим материалом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, сцелью снижения плотности итеплопроводности раствора, обработкупроизводят в дезинтегратдре, а в качестве целлюлозосодержащего материала используется бумажная упаковка.цемента Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Детков В.П, Технолфгия использования непригодных цементов при цементировании скважин. Сб, Обмен опытом по совершенствованию технологиибурения и.испытания скважин в Восточной Сибири и Якутии, Иркутск, 1976,с. 91-92.2. Каримов Н.Х. и др. Тампонажныесмеси для скважин с аномальными давлениями.".Недра", М., 1977.3. Авторское свидетельство СССРФ 415353, кл . Е 21 В 33/138, 1972.Составитель В, НикулинРедактор В. Матюхина Техред А;Савка Корректор О.БилакЗаказ 2326/22 Тираж 627 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 6-35, Раушская наб., д,. 4/5ФилиалППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4