Тампонажный раствор

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЭЮЗЮПЮЕПЕРЕСПУБЛИК св 3/138 и Е ОМИТЕТ СССРИй И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Г 1 О ДЕЛАМ ИЭОБРЕ ТЕНИЯ 3 елью ч ойкости цередах и. вссии путемтного камочныхельно соиной с ислых ой агр и цеме беэусад 43 П,ф, Цыцымушкилотухин ополни фикато произв уедем со научно-,исследоваинститут по цобыводородосодериа основ ств "Апшенин,70,42-7 детельство СССР33/138, 1980. 7-0008 во СССР8, 1980,ельс 3/13(71) Волго-Уральскийтельский и проектныйче и переработке сершащих газов(прототип),(54) (57) ТАИБОИАЖЯЦИ РАСТВОР, вклю-,чаещий портландцемент, нитрнлотриметилФосфоновую кислоту и воду, о тличающийся повышения коррозио ментного камня и к среде сероводородн повышения прочност ия и придания ему свойств, раствор д дермит суперпласти отходов акриловых лассан" при след компонентов, мас. ХПортландцементНитрилотриметилфос 4 юноваякислотаСуперпластификатор на основеотходов жриловыхпроизводствплассан"125360 2нйя его прочности и придания емубеэусадочных свойств.Указанная цель достигается тем,что тампонажный раствор, включающийтампонажный портландцемент, нитрилотриметилфосфоновую кислоту и воду,дополнительно содержит суперпластификатор на основе отходов акриловыхпроизводств "Аплассан" при следую щем соотношении компонентов, мас.Х:Портландцемент 70,42-71,18Нитрилотриметилфосфоноваякислота 0,007-0,008 15 СуперпластиФикатор на основе отходовакриловых производств 0,36-1,44 20 Вода ОстальноеСуперпластификатор "Аплассан"выпускается по ТУ 6-01"24-63-82,является продуктом переработки ку-бовых остатков акриловых производств 5 и представляет собой водный растворвысокомолекулярных полимеров сложного строения на основе продуктовполимеризации акриловой и метакриловой кислот, их эфиров, иитрилов и Зп амидов с содержанием активного вещества в продукте не менее 353.Суперпластификатор "Аплассан" производится для использования на заводах железобетонных иэделий в качестве разжижителя бетонных смесей ипозволяет понизить расход цементана 15-20 Е без ущерба для прочностиизделий. 0,0 О 005-0,020 4 бОстальное Известный тампонажный раствор является недостаточно коррозионностойким в кислых средах и в среде серо- ф 5 водородной агрессии, что сказывается на прочности его цементного камня. Недостаточная его стойкость связана с высокой проницаемостью цементного камня, а также с наличием объ емкой усадки, которая может приводить к трещинообразованию, дополнительно повышая проницаемость и тем самым понижая корроэионную стойкость,Целью изобретения является ловы шение коррозионной стойкости цементного камня в кислых средах и в среде сероводородной агрессии путем повьппеИзобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, в частности к коррозионностойким тампонажным материалам, предназначенным для цементирования скважин, в продукции которых содержатся кислые компоненты.Известен тампонажный раствор 1, содержащий цемент, поверхностно, активное вещество сульфонол), ре-. гуляторы сроков загустевания и схватывания, органический компонент (флотореагент Т-бб, соответствующий ТУ-103243-74) и воду при следующем соотношении компонентов,мас.ч.:Цемент 100Сульфанол 0,5-1Регулятор сроков загустевания и схватывания 0,05-0,3. Флотореагент 2-15Вода 35-58Однако данный тампонажный раствор является недостаточно корроэионно.г стойким в кислых средах и в среде сероводородной агрессии, что сказывается на прочности цементного камня на его основеНаиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является тампонжный раствор 2, содержащий портландцемент, нитрилотриметилфосфоновую кислоту и воду при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Портландцемент 66,650-66,6695НитрилотриметилфосфоиоваякислотаВода Примеиение суперпластификатора "Аплассан" в предлагаемом тампонажном растворе позволяет понизить водо- цементное отношение от 0,5 до 0,4 и получить цементный камень более плотный и менее проницаемый, Кроме того в предлагаемом растворе проявляются новые свойства суперпластификатора. Основное его действие состоит в том, что вследствие образования взаимно проникающей структуры полимерных составляющих суперпластификатора и новообразованного цементного камня в гидробаротермальных условиях, соответствующих условиям в скважинах с аномально высоким пластовым давлением,формируется беэусадочный цементный камень;закупоривание микропор в камне. полимером позволяет добиться его нулевой газопронццаемости,3 1125 Кроме того, полимеры при смешивании с цементом вступают в химическое взаимодействие с образовавшимся в процессе гидратации цемента гидроксидом кальция. Получившиеся в результате этого взаимодействия полиакрилаты кальция выделяются в твердую Фазу при рН8,5, что уменьшает выщелачивание и ослабление структуры и делает камень более стойким в 16 кислых средах.1Нитрилотриметилфосфоновая кислота является диспергатором цементной суспензии и, кроме того, позволяет регулировать сроки схватывания и за густевания тампонажного раствора,Тампонажный раствор приготавлива= ют следующим образом.В расчетное количество воды яво " Ю дят добавки (нитрилотриметилфосфоновая кислота и суперпластификатор н мАплассан ), раствор тщательно перемешивают буровым насосом или цементнровочным агрегатом, Далее на по лученном растворе затворяется цемент по общепринятой технологии.Для приготовления состава (таблица) взяты исходные компонейты в количестве, г:Тампонажный порт"лаидцемеит, 1000 360 4Питьевая вода , 400Нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,10Суперпластификатор 10, 15 что соответствует составу компонентов, мас,ч.:Тампонажный порт"ландцемент 71,18Питьевая вода . 28,45Нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,007Суперпластификатор 0,36В воду совместно вводят НТФ и "Аплассан" и тщательно перемешивают на лабораторной мешалке в течении 10 мин. После этого на полученном водном, растворе приготавливают цементное тесто. Аналогичным способом приготавливают все остальные смеси.физические и механические свойства тамнонажного раствора определя- ются по ГОСТ 1581-78.Прочность цементных образцов на изгиб .определяется на испытатель- ной машине ИИИ, прочность на сжатие - на испытательной машине УИИ, газопроницаемость - на установке, изготовленной по методике В,С. Данюшевского,В таблице представлены сравнительные данные свойств известного и предлагаемого тайпонажных растворов.е Ф е . а л ле л о.о о о я е . е й ь о о лл сО сь ф ф а а о чф ф лФщ Ф и и и и л лче е сч ч э л л а е л о о,о л 14 ф л ,3 3 3 3 о о о о ф ) л е е Ъ В Е Е ф ф л ч ч ч е ф и ф е ф Ф фЪа а В л и о ф ф е 1 е 3 ФЧ . Фч фФ Ч фа Ю Ф Ф Ф се 3 ьв а л 4 3 ч Ччео о о ч сч и аВ ли ла %алВа о о о Ч ещ а. е л л Ч Фл О ч и В Во о о О О О о о о а а В о о о оло В В о ч Ч Ч Фа о о7 1125360 8Величины прочности на изгиб . а также высокий коэффициент коррозйпредлагаемого тампонажного раствора онной стойкости, При дозировке суэначительно выше, чем у известного перпластификатора "Аплассан" в коли- в то время как усадка и газопрони- честве, меньшем 0,36 мас.ч., процаемость значительно ниже, Коэффи исходит недостаточный прирост прочциент коррозионной стойкости цемент- ности и коррозионной стойкости ценых образцов определяется после ментного камня. Введение реагента в шестимесячногохранения в застойной количестве, большем чем 1,44 мас.ч., зоне промыслового газопровода Орен- приводит к излишне длительным срокам бургского газоконденсатного месторож загустевания и схватывания, к.снижедения. Величина коэффициента коррози- нию прочности цементного камня и ончой стойкости у предлагаемого там-к снижению коррозионной стойкоспонажного раствора значительно выше, ти.чем у известного. Присутствие супер пластифйкатора Аплассанф (таблица) 15 По сравнению с известным испольэов количестве 0,36-1,44 мас.ч. в там- вание предлагаемого раствора позволяпонажном растворе является наиболее ет повысить надежность крепления оптимальным. В этом случае происходит нефтяных и газовых скважин, в прозначительный прирост прочности, до- дукции которых содержатся кислые комстигается нулевая гаэопроницаемость, 20 поненты, в частности сероводород.Составитель В.Никулин Редактор Л. Гратилло Техред А.Вабинец Корректор О.Тигор Заказ 8455/24 Тираж 564 ПодписноеВНИИПИ Государственного. комитета СССРпо делам изобретений и открытий133035 ,Москва, Ж, Раушская иабд.4/5Филиал ППП "Патент ",г.ужгород ,ул.Проектная, 4