RU2150572C1 - Тампонажный состав - Google Patents
Тампонажный состав Download PDFInfo
- Publication number
- RU2150572C1 RU2150572C1 RU98119636A RU98119636A RU2150572C1 RU 2150572 C1 RU2150572 C1 RU 2150572C1 RU 98119636 A RU98119636 A RU 98119636A RU 98119636 A RU98119636 A RU 98119636A RU 2150572 C1 RU2150572 C1 RU 2150572C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- polymer
- cement
- composition
- acrylic polymer
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и горном деле для изоляции зон интенсивных водопритоков и поглощений. Технический результат - ускорение сроков схватывания и обеспечение высокой тиксотропности тампонажного состава. Тампонажный состав состоит из цемента, полимерной системы и воды, в качестве полимерной системы используется сшитый акриловый полимер типа АК-639, причем компоненты взяты при следующем соотношении, мас.ч.: цемент 100, сшитый акриловый полимер типа АК-639 0,15 - 0,35, вода 50. Сшитый акриловый полимер АК-639 способен поглощать воду или водные растворы в зависимости от марки, от 100 до 1000 раз превышающий собственную массу, и удерживать их в своей структуре даже при воздействии определенных давлений. 1 табл.
Description
Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и горном деле для изоляции зон интенсивных водопритоков и поглощений.
Известен цементно-полимерный тампонажный состав (А.с. N 1609967, БИ N 44, 1990 г., кл. E 21 B 33/138). Указанный состав содержит цемент, полиакриламид, гелеобразователь и воду при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
цемент - 100
полиакриламид - 0,05 - 0,15
хромат или бихромат калия - 0,2 - 0,5
вода - 53,29 - 59,85
Однако, указанный состав не обеспечивает качественного перекрытия проницаемых водоносных пластов при температуре в скважинах от 20oC до 40oC, т. к. у него большие сроки схватывания (более 18 часов). Кроме того, содержание воды в тампонажном составе превышает традиционное на 20%, что ведет к снижению прочности цементного камня.
цемент - 100
полиакриламид - 0,05 - 0,15
хромат или бихромат калия - 0,2 - 0,5
вода - 53,29 - 59,85
Однако, указанный состав не обеспечивает качественного перекрытия проницаемых водоносных пластов при температуре в скважинах от 20oC до 40oC, т. к. у него большие сроки схватывания (более 18 часов). Кроме того, содержание воды в тампонажном составе превышает традиционное на 20%, что ведет к снижению прочности цементного камня.
Ближайшим техническим решением, выбранным авторами за прототип, является тампонажный состав, включающий цемент, полимерную систему, представляющую собой полиакриламид, обработанный сшивающим агентом, например синтетическим кожевенным дубителем, и воду (А.с. N 1439213, кл. E 21 B 33/138, 1988 г.). Раствор состоит из следующих ингредиентов, мас.%:
цемент - 64,35 - 64,46
полимерная система:
полиакриламид - 0,07 - 0,2
сшивающий агент, например синтетический кожевенный дубитель - 0,02 - 0,06
вода - остальное.
цемент - 64,35 - 64,46
полимерная система:
полиакриламид - 0,07 - 0,2
сшивающий агент, например синтетический кожевенный дубитель - 0,02 - 0,06
вода - остальное.
Недостатком данного состава является медленное твердение, от начала до конца сроков схватывания проходит от 3,5 до 4 часов. Кроме того, тампонажный раствор, не обладая тиксотропными свойствами из-за длительного времени процесса гелеобразования в условиях перетока пластовых вод, может размыться и не затвердеть.
Кроме того, в приведенных выше составах используются химические реагенты (хроматы или бихроматы калия, синтетический кожевенный дубитель), которые наносят вред окружающей среде и являются с точки зрения экологии недопустимыми при креплении обсадных колонн, особенно, если они применяются для перекрытия верхних пресных вод.
Задачей изобретения является ускорение сроков схватывания и обеспечение высокой тиксотропности тампонажного состава.
Поставленная задача решается за счет того, что тампонажный состав, включающий цемент, полимерную систему и воду, в качестве полимерной системы содержит сшитый акриловый полимер типа АК-639, причем компоненты взяты при следующем соотношении, мас. ч:
цемент - 100
сшивающий акриловый полимер типа АК-639 - 0,15 - 0,35
вода - 50.
цемент - 100
сшивающий акриловый полимер типа АК-639 - 0,15 - 0,35
вода - 50.
Сшитый акриловый полимер - АК-639 представляет собой порошок белого цвета с размером частиц не более 2 мм, плотность 1150 - 1200 кг/м3, способный поглощать воду или водные растворы в зависимости от марки, от 100 до 1000 раз превышающий собственную массу, и удерживать их в своей структуре даже при воздействии определенных давлений, т.е. указанный полимер является нерастворимым в воде, поглощающим воду сшитым полиакрилатом (ТУ 6-02-00209912-59-96).
Сущность изобретения заключается в том, что во всем объеме цементного раствора рассредоточены отдельные нерастворимые частицы заранее сшитого полиакриламида. Эти частицы отбирают некоторую часть воды, расширяя свою молекулярную структуру ограничено до выпрямления прочных связей молекул. Благодаря отбору воды у состава уменьшаются сроки схватывания и увеличивается тиксотропность.
В то время как у известных тампонажных составов при прокачивании одновременно происходит сшивка молекулярных связей и разрыв их. В результате у состава при продавке к месту изоляции увеличивается растекаемость и ухудшаются тиксотропные свойства.
Предлагаемый тампонажный состав экологически чистый и технологически легко приготавливаемый в условиях буровой, т.к. он 3-компонентный, а известные - 4-компонентные, поэтому для их приготовления нужна дополнительная техника.
Предлагаемый состав обладает мгновенной тиксотропностью, т.е. при перемешивании растекаемость 16 - 18 см (по конусу АзНИИ), а после прекращения перемешивания (через 1 мин) состав превращается в пасту (растекаемость равна 7 - 8 см) по "конусу".
Однако при непланируемой остановке паста легко поддается сдвигу, переходя в подвижное первоначальное состояние, сохраняя свое свойство вновь перейти в пасту при новой остановке.
В таблице приведены составы тампонажных растворов и их технологические параметры.
В таблице в графе "растекаемость" данные представлены в виде дроби, где числитель показывает растекаемость сразу же после перемешивания, а знаменатель характеризует растекаемость после стояния образца в покое в течение 1 мин в конусе АзНИИ.
Пример приготовления тампонажного состава в лабораторных условиях.
Для получения состава использовались следующие вещества:
цемент Котов-Ивановского завода марки ПЦТ для нормальных температур; сшитый акриловый полимер марки АК-639; вода водопроводная общей жесткости 5 - 6 мг•экв/л.
цемент Котов-Ивановского завода марки ПЦТ для нормальных температур; сшитый акриловый полимер марки АК-639; вода водопроводная общей жесткости 5 - 6 мг•экв/л.
Вначале к сухому цементу добавлялся акриловый полимер, а затем полученная смесь перемешивалась с водой при помощи лабораторной мешалки в течение 6 мин со скоростью 90 - 100 об/мин.
Таким образом был получен тампонажный раствор. В ходе лабораторных испытаний определяли структурно-механические свойства состава, а именно: растекаемость сразу же после приготовления и через 1 ч стояния образца в покое, а затем 1 мин перемешивания; сроки схватывания; прочность цементного камня на стандартных приборах по общепринятой методике.
В промысловых условиях для приготовления раствора в сухой тампонажный цемент добавляют акриловый полимер и тщательно перемешивают, после чего затворяют технической водой. Применение данного раствора обеспечивает улучшение качества крепления и более высокую надежность разобщения пластов за счет тиксотропных свойств.
Механизм тиксотропии можно объяснить образованием относительно больших активных коагуляционных центров вокруг каждой частички акрилового полимера. Очевидно, около каждой частички полимера образуется целый комплекс цементных зерен, облепленных водными оболочками с единым диполем для образования прочных коагуляционных структур.
Поэтому при прекращении движения цементного раствора восстановление связей между этими центрами происходит быстрее, чем этот процесс протекает, когда связи восстанавливаются между многочисленными мелкими центрами - частицами цемента. Этим объясняется эффект тиксотропии.
Предлагаемый тампонажный состав имеет следующие преимущества перед известными:
1. Применение экологически чистых компонентов.
1. Применение экологически чистых компонентов.
2. Мгновенную тиксотропность.
3. Сокращенные сроки схватывания от начала до конца твердения цементного камня.
4. Простую технологию приготовления.
Использование предлагаемого тампонажного состава позволяет качественно производить ликвидацию интенсивных водопритоков и поглощений в крупнопористых трещиноватых породах, а также цементах обсадных колонн.
Claims (1)
- Тампонажный состав, включающий цемент, полимерную систему и воду, отличающийся тем, что в качестве полимерной системы состав содержит сшитый акриловый полимер типа АК-639, причем компоненты взяты при следующем соотношении, мас.ч.:
Цемент - 100
Сшитый акриловый полимер типа АК-639 - 0,15 - 0,35
Вода - 50б
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119636A RU2150572C1 (ru) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Тампонажный состав |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119636A RU2150572C1 (ru) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Тампонажный состав |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2150572C1 true RU2150572C1 (ru) | 2000-06-10 |
Family
ID=20211777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98119636A RU2150572C1 (ru) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Тампонажный состав |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2150572C1 (ru) |
-
1998
- 1998-10-29 RU RU98119636A patent/RU2150572C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5968257A (en) | Ultrafine cementitious grout | |
CN1291964A (zh) | 通用的油井水泥外加剂和方法 | |
MX2013000581A (es) | Composiciones cementicias de baja densidad que utilizan piedra caliza. | |
CN109305792B (zh) | 一种土壤固化剂、制备方法以及土壤固化施工方法 | |
CN102898065A (zh) | 防开裂和空鼓的加气混凝土憎水剂及其使用方式 | |
US3120444A (en) | Hydrated lime and method of making the same | |
RU2150572C1 (ru) | Тампонажный состав | |
CN113135726A (zh) | 一种油基岩屑水泥浆及其制备方法 | |
CN107699217A (zh) | 一种基于钻孔渣屑的轻质高膨钻孔密封材料及制备方法 | |
RU2103242C1 (ru) | Пенобетон на магнезиальном вяжущем и способ его изготовления | |
HU221747B1 (hu) | Cement klinker kezelési eljárás | |
CN109749727A (zh) | 一种低温磷酸盐热固树脂胶凝体系及其制备方法 | |
CN113429181A (zh) | 一种低收缩低粘度超高强混凝土 | |
CN106082834A (zh) | 一种c60机制砂混凝土及其制备方法 | |
CN115403327B (zh) | 一种加固注浆材料及其在碎粉岩地层加固中的应用 | |
JPS6115114B2 (ru) | ||
RU2151271C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор | |
CN112094630B (zh) | 一种复合组分树脂交联剂及其制造方法 | |
JP2010083698A (ja) | セメント硬化体の製造方法及びセメント硬化体 | |
Budiati et al. | Effect of Sea Water Immersion on Accelerated-Stone Ash Concrete | |
RU2105132C1 (ru) | Способ получения расширяющегося тампонажного материала | |
CN108558242B (zh) | 一种水下工程用水泥 | |
RU2685515C1 (ru) | Сухая смесь для водных суспензий для закрепления грунта, водная суспензия на ее основе и способ закрепления грунта с использованием водной суспензии | |
RU2074310C1 (ru) | Комплексная добавка в тампонажный раствор на основе портландцемента | |
SU1724854A1 (ru) | Состав дл селективной изол ции водопритоков в скважине |