Тампонажный раствор

Союз Советских Социалистичвских РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ оц 840295(22) Заявлено 160779 (21) 2808780/22-03 с присоединением заявки Йо Е 21 В 33/138 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ды 11. Изобретение относится к составамна основе цемента, применяеьым длятампонажа нефтяных и газовых скважин,обеспечивающим низкую проницаемостьцементного камня,Известен состав тампонажного раствора для цементирования нефтяных игазовых скважин, обеспечивающий получение цементного камня с пониженнойпроницаемостью, состоящей из портландцемента, лигносульфонатов и воНедостатком этого состава является относительно невысокое снижение проницаемости камня и высокий расход реагента - полимера.Известен также тампонажный раствор, состоящий из портландцемента и водорастворимого неионногенного эфира целлюлозы - метилцеллюлозы, дающий возможность получить цементный камень с пониженной проницаемостьюЕ 21.Недостатком известного состава тампонажного раствора является сравнительно невысокое снижение проницаемости получаемого камня.Цель изобретения в . уменьшение проницаемости цементного камня. Поставленная цель достигается тем,что тампонажный раствор дополнительно содержит трибутилфосфат при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:Вяжущее, напримерцемент 66,67 - 71, 42Неионогенный, водораствориыюй эфирцеллюлозы, напримерметилоксипропилцеллюлоза 0,10 - 0,20Трибутилфосфат 0,10 в . 0,20Вода Ост аль ноеМакромолекулы метилоксипропилцеллю лозы адсорбируются на цементных частицах, снижают силы трения между нимии, благодаря этому, улучшают их упаковку в твердеющем материале.Однако между частицами в цемент ном растворе, обработанном метилоксипропилцеллюлозой содержатся пузырькивоздуха, увлеченного в раствор приперемешивании.Трибутиловый эфир ортофосфорнойкислоты, как,гидрофобная жидкость сплотностью, близкой к плотности воды,в присутствии водораствориькх полимеров образует устойчивые эмульсии,равномерно распределенные по всему объе му раствора. Пузырьки воздуха и газаприлипают к гидрофобным частицам трибутилфосфата и выносятся на поверхность раствора. Здесь пузырьки лопаются и благодаря этому. устраняются пустоты в цементном камне и уменьшается его проницаемость. Кроме того, трибутилфосфат как поверхностно-ак,тивное вещество модифицирует кристал лики новообразований, уменьшает их размер, что также приводит к повыше-. нию плотности и снижению проницаемости цементного камняП р и м е р 1 . В металлический стакан с лопастной мешалкой заливают 100 г воды, вносят 1 г трибутилфосфата и 1 г сухой метилоксипропилцеллюлозы. Для ускорения раствореникуказанного эфира целлюлозы смесь перемешивают в течение 2 ч. Затем вэтот раствор вливают 231,3 г воды.На приготовленном растворе затворяют ббб,7 г портландцемента. Полученный тампонажный раствор заливают вФормы, в которых он затвердевает.Образцы цементного камня исследуютна проницаемость и прочность по ОСТ39-051-77 (Методы испытаний тампонажных растворов) . Качественные показатели цементного камня, полученного из тампонажно го раствора, приведены в таблице.м Ю 1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 11 6х1 Э1 Д ЦооХ 10х хоаи1 И Х с Э й хо х н эх Б 9 охц хо ох 1 1 1 1 о о 1 Ч Ч СЧа О О О" Ос с с с Ю а- Ю сгЧ О О ЦР Л с с Ю ч- Ю лсО О 1сО тЧО 11111 ОЪ Юссо о 11 1 х Э 1 3 не еохх оэе цоа охо днх Л Ю сс о о сЭ с 3со о 11111 Ю 6 1 Я Эа о а о840295 0,10-0,20 0,10-0,20 Остальное Формула изобретения Составитель В,Никулин Редактор Т.Кугрышева Техред Л. Пекарь Корректор М. ДемчикЗаказ 4697/42 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Сравнение. этих данных показывает, что проницаемость цементного камня иэ тампонажного раствора значительно ниже в присутствии трибутилфосфата, чем без него. При этом также в небольшой степени возрастает и прочность камня. Сроки затвердевания тамлонажного камня в присутствии трибутилфосфата не увеличиваются и составляют при 20"2 С не более 4 ч, что соответствует ОСТ 39-051-77. При уменьшении водоцементного отношения с 0,5 до 0,4 исодержания метилоксипроеилцеллюлозы и трибутилфосфата 2 г проницаемость цементного камня через 14 сут снижается до 0,1 мдарси. Без применения трибутилфосфата ниэ кой проницаемости камня достигнуть не удается.Применение предлагаемого тампонажного раствора позволяет обеспечить понижение проницаемости цементного камня в течение первых суток твердения, при этом исключается возможность.поступления газа через кольцевые затрубные пространства и разрушение цементного камня. 1. Тампонажный раствор, включающий .неорганическое вяжущее, например цемент, неионогенный водорастворижай эфир целлюлозы и воду, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения проницаемости цементного камня, он дополнительно содержит трибутилфосфат при следующем соотношении компонентов, вес.%;Неорганическое вяжущее,например цемент 66,67-71,42Неионогенный, водорастворимый эфирцеллюлозыТрибутилфосфатВода 2. Раствор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве эфира целлюлозы он содержит метилоксипропилцеллюлозу.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Нацибулина Н.К. и др. Исследование кинетики гидратации, прочности и проницаемости цементов, обработанных реагентами. Труды ПермНИПИнефть. Вып. 9, 1973, с55 60.2. Лимановский В.М. Исследование .способов и средств физико-химического регулирования свойств буровых и тампонажных растворов. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Уфимский нефтяной институт. Уфа, 1978; с. 98-100 (прототип).