Тампонажный раствор для цементирования высокотемпературных нефтяных и газовых скважин

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2367 А уд) Е 21 В 33/1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К государнвфтя 1978. рганира органидра Мю 90(про ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) филиал Северо-Кавказскогоственного и пректиого институтаной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство ССС% 697691, кп, Е 21 В 33/138,2, Шадрин Л.Н. Технология и озация крепления скважин. М., Нед1975, с. 120 и 125.3. Шадрин Л.Н, Технология изация крепления скважин. М., фНе1975, с. 126.4. Авторское свидетельство СССР9124, кп. Е 21 В 33/138, 1980тотип).(54) (57) ТАМЗЮНАЖНЫЙ РАСТВЮР ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ВЫСОКС)ТЕМ ПЕРАТУРНЫХ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН, содержащий в качестве основы тампонажный цемент, воду и зеленую патоку, о т л и ч а ю )ц и й с я тем, что, с целью увеличения времени начала схватывания и поные)ния прочности цементного камня.в диапазоне температур 80-160 аС, ои дополнительно содержит перманганат калия при следующем соот- ношении ингредиентов, мас.%;Тампонажиый цемент65-68 Зеленая патока 0,06 -0,64 Перманганат калия 0,02-0,3 Вода Остальноееганата калия совместно с эепеной пвтокой в укаэанных концентрациях достигается эффективное замедпенне схнвтываВ ния тампонажных растворов до 160 С. Применение пермангвнатв калия в коучестве меньше 0,02 мвс.% невозможно, так как нв проявляется его действие как замедпитепя тампонажных растворов, в 1 10273Изобретение относится к нефтепромыс-,повому дену, к строитепьству нефтяных игазовых скважин, и может быть применено в первую очередь при цементировании йефтяных и газовых скважин,Известен тампоиажный раствор дпя горячих скважин 1, содержащий в качестВе осноаь портпандцемент и добавкузамедпитепь схватывания, в качества которой, с цепью аФФективного эвмедпеиия 10начала и конца схватывания и увепичениявремени загустевания прн высоких температурах и давлениях, испопьзуют древесную. смопу при следующем соотнупениикомиаиеитов, Вес.ч.; 15Порт пандцемеит 100Вода 45-50ЛРФВеснвя смопа 0,3-0,6Оанаио тампонажный раствор применим тоьке дня скважин с температурой 20ие выие 12 ОфС.Известен тампонвжный раствор, содержаиий дьбавку замедпитепь, супьфитСИЩътовую барду (ССБ) с бихроматомиапя. Супьфит спиртовая барда с бихроматом иапия применима дпя цементироваии сквакии до 170 ОС 2.Йедостатами явпяются: сипьное вспеиивание тамоиажиых растворов, что .требу 9 т Щжмеиэиия пеиогаситепей и наста 3 Обипьиасть ействия. Кроме того, влияниеСС 6 ие цемент разных заводов неодинаиойо И В увае спучаев даже ускоряетСВВТЫВВ ИнтасИаюстеа текие тампонажиый раствор,еаериацй добавку замедпитепь гипанс рмвиом, которая применима дпяквпепия скеажии до 170 С 31.Кроме того, известен тампонвжныйрасФВер Йпи иементирбвания Высокотемф Оэьдатуриых нефтяник и газовых скважинСОящикюВий В качестВВ основы тамонажный вмеит, воду и добавкузаЬедпнтепь.зеюнуО патоку с хромпиком (ЗПХ), ко 45при 75-250 С 4.Йедостатком известного раствора является то, что в интерввпе температур 80160 С он имеет малые сроки схватывания а прочность, н, кроме т.ого, хроматыВ поспедние годы стапн дефицитнымиматериалами, что снижает качество цеиюитщюВЙ ния еЦепью изобретения явпается увепичеиие Времени начапа схватывания и повы- .55некие прочности цементного камня в диапазоне температур 80-160 фС.Укаэанная цель достигается тем,. чтотампонажный раствор, содержащий в ка 67 гсчестве основы.твмпонажный цемент, воду и зеленую патоку, допопннтепьно содержит пермвнгвнат капня при спедующем соотношении ингредиентов, мвс.%:Твмпонвжный цемент 65-68 Зепеная патока 0,06-0,64 Перманганат капня 0,02-0,3 Вода Оста пьное Зеленая патока является Отходом производства глюкозы и выпускается согпасно ТУ 1 Ь УССР 41-75. По внешнемувиду она иредставпяет собой сироцообразную жидкость темно-коричневого цвета со специфическим запахом, хорошо растворяется в воде, По химическому составу Она является смесью продуктов гндропнзв крахмвпв: гпюкоэы, продуктов реверсни глюкозы н неполного гндропнзв крахмала. Звпенвя патока нетоксична, нспопьэуется в медицине. Пермангвнат калия ; криствппнческое вещество темно-фиоптового.цвета, с плотностью 2,7 г/см ,при нагревании до 240 С разлагается,растворим в воде, выпускается согпвсноГОСТ,5627-65, нетоксичен.Технопогия введения реагента эепенойпатоки с перманганатом квпия (ЗПК) втампонажный раствор спедующая; зеленая.патока и перманганат капня (ЗПК) растворяются в воде, на которой готовитсяраствор Вяжущего .(Из портпандцементаипи шлака),Исспедования поквзапи, что добавкизепеной патоки и перманганата капня поэвопяют эамедпять начало схватываниятампонажных растворов прн 80-160 Сдо 2 3. ч.Взаимосвязь реагентов, входящих втармостойкнй замедпитепь, спедующвя. Индивндувпьное действие зеленой патоки н пермвнганатв калия на растворы Вяжущих неэффективноПермангвнат калия как эамедпитепь не исцопьзуется.Зеленая потоке способна незначитепьйо замедлять схватывание тампонажного портпандцементв до 80-90 фС. Прн более высоких темературвх зепеная потока не замедняет схватывание портпандцемеита. При введении в воду затворения перман27367 3 10 выше 0,3 мас.% экономически нецепесообраэно,Действие зеленой патоки в копичестве менее 0,06 мас,% ю тамнонажные растворы йе проявляется, а бопее чем 0,64 мас.% нецепесообраэно.Оптимапьный состав для портпандцементных растворов прн 100 С, вес.%:оПортландцемент 68Перма ига нат капия 0,1Зеленая патока . 0,25Остальное ВодаОптимапьный состав дпя портпандцементных растворов 1204 С, вес;%:Портландцемент 68Перманганат капия 0,15Зепеная патока 0,38Воде ОстапьноеОптимапьный состав дпя растворов ШПБСпри 120 С, вес,Ъ:ШПЦС20 68Перманганат капия 0,06Зепеная патока 0,25Вода Оста пьиоеОптимапьный состав. дпя растворов ВАС:-120. прн 140 С, вес.%:ШНАПС68Перманганат ка пня 0,12Зеленая патока 0,38Вода Оста иьноеГраничный. состав дпя портпандпементных растворов при 80 С, вес.%:Порт нанацемент 65-69Перманганат капия 0,02 Зеленая патока О,06Воде ОстальноеГраничжй состав при 160 С, вес.%:ШПБС67-69 5 Перманганат капия 0,17Зепеюя патока 0,64Вода Оста пьноеСостав дпя нортпандпвментных растворов при 130 С, вес.%:1 О Портпвндцемент . 65Пермангают капни 0;3Запевая патока 0,6Вода ОстапьиоеПри содержании 65 вес.% портнаиа цемента камень имеет низкий арефеинрсчиости (41 кгсУсмф ю изгиб и121 кгс/см ив саатие через 2 сут) ирекееидуется в мапоответствеаиах сиучаях.20 Состав тамиоважщао раствора ю основе ШПИСО ща 160 С, вес.%сШПЦС65-6 аПврмаигаиат иаащ О,З 25 Зффвииа патока 0 е "Вода Оста пьиоеУвеличение содержания иермаигаиатасущественно ие впияет на иачество.камня, а топько удорожает стоимость таьеююжного раствораВ табпипе приведеаа аавиав ваияиияреагеита ЗПМ иа.физико-мзхаииче(аиесвойства тампойцкньа смесеВ;О 6 3630,02 0,6 Ие 0,6 21ю 0,6 20,60,10 0,6 . 21,606 21ю ., 0,6. 260,160, 22:0.6 21,60,20 Оаб 240,6 24 е 60,46 1 ЕО,ОЭ 0,46 16046 1е Ф,43 16 ФД ЭО ЪДВ Ю 1,В 3. Е 0 1,61 1663.61 936 Ф,Е 1 100 М 4 120 1 М 121 Ж . ИЮ 1,Ы 166 1,61 160 1,79 100 1,79 100 1;,Е 100 179 1201027367 Йроаоакеее табаммц Раете-.ность,Пяотюсть гlсн Темпе ретуре,с ДаваемееукгсlсмЯюеевт Лвунаазфаюткамея,Ь 0,66 0,12 0,64 064 О 17 Йроаовкееве табенва 1-80 2 ЗО 8 2 О 2 19 90 60 4 фФО 17 о 0-48 1 е 10 4-18 4-3 О 81 2 ЗЗ 190 128 269 о-го 2 1 В В 18 3 30 2-18 4-10 1-80 7 В 288 270 24 В в 2 7 В 9 1ХО8 12138 6 2 8 8 1 О 1 112 7 В 3 47 83 2-10 4 ОО 3 О 1001 О 8111 . 32 50 1 Оо 164 221 218 о 87 200 ВВ 2 ОВ ТО 219 1 го 100 6 222 220 12 превосходят реагемт земная патока с ромпиком в диамазоме температур 8 160 фС, так как прм ревах добавках ой патоки сеффективмостимый раствор О 8-3 О4-00 8-08 8 ОО3-304 ОО О 8-4 О Добавки реагемта зеле пермамгаматом капия по воздействия ма тампомаж ОфЮ 0,46 1661027367 Составитепь В. НикуиинРедактор О. Юрковецкая Текред К,Мыпьо Корректор О. Тагор Заказ 4696/36 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Государстюиного комитета ССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауюская иаб., д. 4/8филиал ППП фПатент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 чапо схватывания наступает значительнопозднее, чем у ЗПХ. Цементный камень,попучавмый иэ тампонажных растворовс добавками рвагента зеленой патоки сперманганатом капая, обладает болеевысокими показателями на изгиб и сжатив,чем в случае применения рвагента зеленой патоки с хромпиком. Умеиыпенный расход реагента зеленой патоки с пер манганатом калия по сравне 1 впо с эепв ной патокой с хромпихом двпа 30 т вгоприменение болеецепвсообраэным,.