Тампонажный раствор

(54) ТАМПОНАЖНЫЙ (57) Изобретение и может быть исп тировании нефтян Цель изобретения прокачиваемости, деформативных и РАСТВОР асается буренияьзовано при цемеи газовых скваж увеличение перио улучшение упруго- еплоиэоляционных ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных газов(56) Авторское свидетельство СССР848593, кл. Е 21 В 33/138, 1981.Авторское свидетельство СССР817214, кл. Е 21 В 33/138, 1981.Тампонажные растворы пониженнойплотности для цементирования газовыхскважин в сложных геологических условиях Крайнего Севера. Обзорная информация. М.: ВНИИЭгазпром, 1982. своиств камня при одновременном снижении плотности и сокращении расхода вяжущего. Раствор содержит компоненты при их следующем соотношении, мас.%: вяжущее 26,1-42,1; неорганическая облегчающая добавка зернистого типа 10,5-17,3; хлорид кальция 1,1-3,0; отработанный абсорбент 0,1- 0,6; вода 43,8-55,4, Отработанный адсорбент представляет собой жидкий продукт - отход гликольметаноловой осушки природного газа, сбрасываемый иэ пылеуловителей компрессорных станций магистральных газопроводов. Аб" сорбент состоит иэ следующих компонентов, мас.%: моно-, ди-, полиэтиленгликоль 70-90; конденсат 5-10; метанол 1-2; мехпримеси до 1; вода - остальное. Температура его замерзания минус 40 С. Готовят раствор при Со нормальной температуре. Растворяют в воде хлорид кальция и абсорбент. Затем на полученном растворе затворяют цемент в мешалке. Твердение раствора осуществляют в автоклаве прио о 80 С, при 5 С - в холодильной камере. 2 табл.1 133Изобретение относится к областиполучения цементных тампонажных растворов пониженной плотности и можетбыть использовано при цементированиинефтяных и газовых скважин, а такжев качестве теплоизоляционного вибропоглощающего материала под фундаменты компрессорных станций.Цель изобретения - увеличение периода прокачиваемости, улучшение упругодеформативных и теплоизоляционных свойств камня при одновременномснижении плотности и сокращении расхода вяжущего.Поставленная цель достигается тем,что используется тампонажный раствор,содержащий в своем составе отработанный абсорбент - гликольсодержащийжидкий продукт пыпеуловителей газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов при следующем соотношении компонентов, мас.7:Вяжущее 26, 1-42, 1Неорганическаяоблегчающая добавка зернистого типа 10,5-17,3Хлорид кальция 1,1-3,0Отработанный абсорбент 0,1-0,6Вода 43,8-55,4Отработанный абсорбент представляет собой жидкий продукт - отходгликольметаноловой осушки природногогаза, сбрасываемый из пылеуловителейкомпрессорных станций магистральныхгазопроводов и содержащий, мас.7:моно-, ди-, полиэтиленгликоль 70-90;конденсат 5-10; метанол 1-2 мехпримеси до 1; вода остальное. Температура замерзания минус 40 С.оГотовят два известных раствора(портландцемент, облегчающая добавка,хлорид кальция и вода) и двадцатьпредлагаемых растворов на двух видахвяжущего: портландцементе и напрягающем цементе,В табл. 1 дана сравнительная характеристика свойств известного ипредлагаемого тампонажных растворов.В табл. 2 показано влияние концентрации отработанного абсорбентана свойства тампонажного растворапри постоянном (среднем) соотношениидругих компонентов.Приготовление растворов осуществляется по известной технологии, длячего, например, берут 200 г хлоридакальция и 40 г отработанного абсор 9233 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бента и растворяют их в 4,96 дм воды, после чего сухую смесь цемента(3,4 1 кг) вермикулита или перлита(1,39 кг) затворяют на полученномрастворе в течении 3 мин в лабораторной мешалке.Приготовление раствора осуществляется при нормальной температуре, аотвердение - при 80 С в автоклаве,при 5 С - в холодильной камере. Температура поддерживается с помощьюмноготочечных регулирующих самопишущих мостов КСМградуировки 22,Плотность тампонажного раствораопределяется по ГОСТУ.Период прокачиваемости тампонажного раствора определяется на консисотометре КЦ: при 80 С и давлении25 ИПа по достижении условной вязокости 5 Па с, при 5 С на консистометре КЦв холодильной камере при атмосферном давлении до той же величины условной вязкости (5 Па.с требуется по ГОСТУ).Коэффициент теплопроводности определяется с помощью метода двух температурно-временных интервалов на пластинках 40 х 40 х 5 мм, выпиленных из образцов-балочек 40 х 40 х 160 мм, твердеющих в течение 2 сут в автоклаве и холодильной камере,Упругость образцов, характеризующую способность материала под действием внешней нагрузки изменять свойобъем, а после прекращения действиянагрузки восстанавливать его, определяют по формулеК=Ь, - Ь,) Вгде Ь - толщина образца после снятиянагрузки, мм;Ь, - толщина образца в уплотненном состоянии (под нагрузкой), мм.Испытывают образцы-балочки 40 х 40 х х 160 мм, извлеченные из автоклава и холодильной камеры, нагружение которых осуществляют с торца плитой 40 х х 40 мм при удельной нагрузке 5 кПа. Изменение высоты образца определяют с помощью индикатора часового типа с точностью 0,01 мм.Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что предлагаемый тампонажный раствор пониженной плотности с оптимальным содержанием компонентов обладает значительно лучшими свойствами, чем известный, а имен з . 13392 но раствор характеризуется большим периодом прокачиваемости возросшемоФпри 80 и 5 С в среднем в 2 и 3 раза соответственно, и меньшей плотностью (на 5-103). За счет повышенного содержания облегчающей добавки в 1,5- 2 раза возрастает коэффициент упругости и снижается коэффициент теплопроводности образцов тампонажного кам 10 ня в 2-суточном возрасте. В среднем на 267 сокращается расход цемента. При содержании компонентов ниже нижнего и выше верхнего пределов наблюдается потеря прокачиваемости или15 ухудшение упругодеформативных свойств (снижение коэффициента упругости) вплоть до его разрушения в процессе испытания под нагрузкой.формула изобретенияТампонажный раствор, содержащий20 вяжущее, неорганическую облегчающую334добавку зернистого типа, хлорид кальция и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения периода прокачиваемости улучшения упругодеформативных и теплоизоляционных свойств камня при одновременном снижении плотности и сокращении расхода вяжущего, дополнительно содержит отработанный абсорбент - гликольсодержащий жидкий продукт пвлеуловителей газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов при следующем соотношении компонентов, мас.7:Вящщее 26, 1-42, 1Неорганическая облегчающая добавказернистого типа 10,5-17,3Хлорид кальция 1,1-3,0Отработанный абсорбентВодаОмл с) о о с оСО сО СО СО Л )Р д Ю СО)о Г 4 Г 4 о хэ ххл 0х оо дЕфх ох х л о хЕ о о Д ф",л с: Рх Р Ф х Е и С) о 1 )ХО1 С й1 Р 1 ХР,Р Хощ1339233 м о о л л о оЕ Э ф х О Е СЛ сч см сч л л л о о о аОфЕц а о о фм к о Офс х м е аоэ э а фф 1о ом м х е Е О ц Д)х Оф ф а ф Э х ф Ц О, О ОО х о 1 л Э фд Нол ао мо о ол л ло о о о ч Е л л ф о со 1 ЭМ СЧ СЧ СЧ СЧ в л л о о о ф И СЧ (Ч л л О О И ф ф СЧ СЧ СЧ л л л о о о О л с 0 СЧ СЧ СЧ М л л л л О О О О 1 Х 1 9 о о 1 Рчо о с л л л СЧ СЧ СЧ с олСЧ СЧ лЙ01 О 1 л л О СЛ л л м м СЛ Олм м О О л л мм м1 л л лм 1 м м н о СЧ 1 1, 1 1 1 1.1 1 1 1Х 1 Э63 1 Юо лл х о о о о о л лл л СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ о л с Х Э Э Ф х х Щ Х сЧ О м о л Д о .э хх н 0 ойдо ххах аоэх дхфхФ Ф м м 1 1 1 1 1 х 1 1 1 н о о л со сч ц 11 пс 1 Э 1Э 1 1 1 о оа 1 1 1 1 1 1 1 1 охархонах ох1 1 ЮЮЭ ь юй 1РВМ а АО 1 й 1 ЛХЕа61 Х 1а 1 й хао ацэ.Я фДЮ 1 1 1а1 Э 1ф 1 Э 1 ЖФ М 1Ь 1ц 1 ЫО 1 К 1о 1 Ф 3 1 111 1 П О ц 1 Оф о м - эсч сч сч сч м м м ц ц а о о о Ом л йь О О СЬ 0 л й В Ф о о о о о о Ф В В сч сч счФ н й р а о