Тампонажный раствор

Союз СоаетскннСоцналнстическкнРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУно делам нзебретеннй н открытнй(53) УДК 622.245. .42(088.8) А.И. Булатов, Р.И. Федосов, В.А. АВ.Т. Филиппов и С.Б. Трусов 72) Авторы изобретени 1) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательск по креплению скважин и буровым ра) ТАИПОНАЖНЫЙ РАСТВОР в ийтервали повышениня. Изоб онаб Указанная цель достига что раствор дополнительно бихромат щелочных металл гекситов - идит и альтри смесь гекситов содержит к в следующих соСорбит я тем ов, а смест, причем мпоненты отношениях, мас.Ф25-5015-2510-3010-155-10аствора взяты в слиях, мас.Ф:66,6-71;4тов 0,003 -0,6 Альтри Маннит Дульци твора заключаает малым то затруд- температуже прочность остаточно вымпонент соотнош Вяжущ Смесь Бихромат щело ных металлов Вода Гекситы - шесредставляют соб 0,05-0,3 Остальноеиатомные спиртый мелкокристаллич Цель изобретенияпени замедления схв повышение стевания раствора ретение относится к тамп жным растворам, применяемым при урении неФтяных и газовых скважин.Известен тампонажный раствор, вкл чающий цемент, воду и комплексную добавку-замедлитель процессов загустевания и схватывания. Добавка содер жит ксилозу и бихромат катионов первой группы 11.Известен также тампонажный раствор, содержащий вяжущее, воду, комплексную добавку-регулятор времени за густевания, представляющую собой смесь гекситов, содержащую сорбит,маннит, дульцитНедостаток этого расется в том, что он обладвременем загустевания, чняет его применение прирах выше 200 С и к томуего цементного камня недсока. 2температур от 200 до 240 С прочности цементного камиди Из приведенных изомеров дульцитимеет наименьшую растворимость в воде (около 3,23 при 150 С). Это затрудняет применение дульцита в большихдозировках. Сорбит, маннит, альтрит30и идит хорошо растворимы,Шестиатомные спирты получают методом каталитического гидрирования углеводородсодержащего сырья,Смесь гекситов с бихроматом щелочных металлов придает раствору высокую пластичность и увеличивает прочность цементного камня,Замедление процесса загустеваниятампонажного раствора обработанногосмесью гекситов обусловлено компле- ф 0ксообразованием. Давно известны соединения гекситов с ионами металлов,образующиеся в щелочной среде. Вчастности, для маннита описаны соединения с гидроокисью кальция и бария.Гекситы увеличивают растворимостьСа(ОН), снижают его пересыщение,уменьшая количество центров кристаллизации и обеспечивая образованиепластинчатых кристалликов,50В случае использования этой смесигекситов в сочетании с бихроматамищелочных металлов, проявляется новыйизбыточный эффект, превышающий суммарный от раздельного применения Мсмеси гекситов и бихромата щелочныхметаллов вследствие окисления гекситов до альдоновых и сахарных кислот. В результате возникают новые комплексы шестиатомных оксикислот с кальцием,повышающие растворимость гидрата окиси кальция в большей степени, цемспиртово-кальциевые комплексы и бихромат щелочного металла вместе взятые. Оксикислотные комплексы снижают до минимума пересыщение, раствора гидроокисью кальция и тем самымснижают количество центров кристаллизации, что значительно увелицивает время загустевания тампонажногораствора.Эффективность процесса замедлениязагустевания, с ростом температурыдо 240 С, в случае использованиякомплексной добавки предопределяется пропорциональным росту температурыростом констант нестойкости образовавшихся кальциевых комплексовшестиатомных моно-и ди-оксикислот,имеющих термическую устойчивость,близкую к 250 оС, за счет связанногов комплекс иона кальция,Указанная комплексная добавка может быть введена в раствор вместе сводой затворения. П р и м е р . Для приготовления тампонажного раствора отвешивают 300 г ШПЦС( шлакопесчаный цемент), затем готовят жидкость затворения из расчета на водо-цементное отношение 0,42-0,45. К 120 г воды добавляют 0,05-0,3 г смеси шестиатомных спиртов и 0,05-0,3 г бихромата щелочного металла ( КСч 0). Затем полученные 120 г жидкости затворения приливают в цемент и тщательно перемешивают. Определив плотность и растекаемость цементного раствора из него формуют образцы балочек размером 20 х 20 х 100 мм, которые набирают прочность в течение 24 ц в автоклаве при температуре Т = 240 С и давлении Р = 7 МПа.Методика приготовления тампонажного раствора соответствует ГОСТ 1581-78, методы испытания раствора, образцов -ОСТ 39-051-77.физико-механические свойства тампонажного раствора и камня, обработанного смесью гекситов и бихроматом калия по сравнению с известным приведены в табл. 1. Влияние вариаций качественного состава смеси гекситов на физико-механические свойства тамо понажного раствора и камняТ = 240 С, Р = 70 МПа приведены в табл. 2.( (5 а Э О с (со з а Э Л (- -0 з % Ю 6 СО Е (С( з о 9 о о О Ф о о Сч Фщ СЧ о СО 0ас3Юо с13О 3а1 С-Ф1 МсВсвв аа вс у 11О3вСВа о1 В1 ф фЮ1 % 03 О61 В1 Ю.1 1 11 1 1 в ф 1с 1 Ф вЮ 3 . 1 С 3 3 а.11 1ф 1а 1в)ЮОа ав л1-101 1 1 1 е3 1 Х.О О В 1 1 О 1 о о 3 С 1 , в 1 Ю 1 ЯФ МЪ ФФ ч ОЧОО Ь ООв вв Вв Фв з а ф в а 1 Э О ф 1. а ч ф ф с- а 1 во э от е оэо ф ф. х ст о 1 Ч ч о в М 1 Ч сч сч а о 1 чВо ею1 Ч Ч О о сч сч в В 1 Ч 1 Че й Ф 1 ч Э фсо со со:йй 3Во в во о оЧотЯм м1вЬ ОЭто 1- 1 м о эа 1 ф с 1 а о с о 1 Ою Ж со 1 л 3 в в Жф ф й ссО ов чЭ Э1Э Э ССф ф а ао о Ь 1. Щ933945 12 Составитель В, НикулинРедактор Н. Бобкова Техред К. Мыцьо Корректор А. Ференц Заказ 3879/19 Тираж 623 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Тампонажные цементы с укаэанной комплексной добавкой могут быть использованы при цементировании скважин с забойной температурой от 200одо 240 С в связи с использованием 5 менее дефицитных материалов.формула изобретенияТампонажный раствор, включающий вяжущее, воду и смесь гекситов, содержащую сорбит, маннит и дульцит, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени замедления схватывания раствора в интервале температур от 200 до 240 С и повышения прочности образующегося камня, он дополнительно содержит бихромат щелочных металлов, а смесь гекситовидит и альтрит, причем смесь гекситов содержит компоненты в следующих соотношениях, мас.Ф: Сорбит 25-50 Идит 15-25 Альтрит 10-30 Маннит 10-15 Дульцит 5-10 а компоненты раствора взяты в следующих соотношениях, мас.Ф:Вяжущее 66,6-71,4 Смесь гекситов 0,003-0,6 бихромат щелочных металлов 0,05-0,3 Вода Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 424833, кл. С 04 В 13/20, 1974,2, Авторское свидетельство СССРНф 798275, кл. Е 21 В 33/138, 1979