SU1506081A1 - Тампонажный состав - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин и предназначено дл  цементировани  обсадных колонн скважин. Цель - повышение подвижности тампонажного раствора и сохранение ее в процессе прокачивани  при одновременном повышении ранней прочности цементного камн . Дл  этого состав в качестве добавки содержит глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 97,9-99,4

мочевина 0,4-0,6

глицерин 0,2-1,5. Состав готов т смешиванием компонентов с последующим затворением водой при водосмесевом соотношении 0,5. Наличие в составе глицерина и мочевины приводит к сокращению количества гидрата окиси кальци  в растворе. В результате взаимодействи  добавок образуютс  сложные эфиры. При этом растет прочность цементного камн , ускор етс  процесс схватывани  и твердени  цементного камн  и увеличиваетс  подвижность тампонажного раствора. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, конкретно к цементированию обсадных колоин скважины.

Цель изобретени  - повышение подвижности тампонажного раствора и сохранение ее в процессе прокачивани  при одновременном повышении ранней прочности цементного камн .

Тампонажный состав содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Портландцемент 97,9-99,4 Мочевина0,4-0,6

Глицерин0,2-1,5

Состав готов т смешением компонентов , затем затвор ют смесь водой.

при водосмесев-ом соотношении 0,5 и получают Тампонажный раствор.

Наличие в тампонажном растворе глицерина и мочевины приводит к сокращению количества гидрата окиси кальци  в растворе, а также к образованию сложных эфиров в результате взаимодействи  добавок. Поэтому растет прочность цементного камн , ускор етс  процесс схватывани  и твердени  цементного камн  и увеличиваетс  подвижность тампонажного раствора.

Составы и физико-механические свойства тампонажного раствора и образующегос  цементного камн  приведены в таблице.

СЛ

Пример 1. Состав с максимальной прочностью через 24 ч твердени , включающий мас.%:

Портландцемент 98,1 (1275,3 г) Мочевина0,4 (5,2 г)

Глицерин1,5 (19,W)

Вода(650,0 г)

Этот раствор имеет удовлетворительные реологические свойства. Нача- ло схватывани  через 2 ч 10 мин. Прочность цементного камн  на изгиб через 24 ч твердени  - 3,15 МПа, через 10 ч твердени  - 2,68 МПа. Увеличение содержани  глицерина более 1,5% не приводит к увеличению прочности цементного камн  через 24 ч твердени , одновременно снижа  прочность через 10 ч, что нецелесообразно.

Пример 2. Состав, включающий мае.%:

99,2 (1289,6 г)

0,6 (7,8 г)

0,2 (2,6 г)

(650,0 г)

Этот раствор имеет начало схватывани  через 2ч 22 мин ;прочность цементного камн  на изгиб через 10ч твердени  - 2,16 МПа, через 24 ч - 4,80 МПа.

Увеличение содержани  мочевины более 0,6%, незначительно увеличива  прочность цементного камн  через 10ч твердени , существенно снижает суточную его прочность, что нецелесообраз- но.

Пример 3. Оптимальный состав включающий, мас.%:

Портландцемент 98,6 (1281,8 г) Мочевина0,4 (5,2 г)

Глицерин1,0 (13,0 г)

Вода(650,0 г)

Раствор такого состава имеет удовлетворительные реологические свойства (растекаемость 24 см), начало схва тывани  через 2 ч 17 мин. Прочность цементного камн  на изгиб через 10ч твердени  - 3,74 МПа, через 24 ч - 5,10 МПа.

Пример 4. Состав, включаю- щий, мас.%:

Портландцемент 97,9 (1272,7 г) Мочевина0,6 (7,8 г)

Глицерин1,5 (19,5 г)

Вода(650 г)

5

0

5

0

35

0

з

Q

5

Этот раствор имеет начало схватывании 2 ч 10 мин, предел прочности цементио1Ч камн  на ичгиб через 10 ч твердени  - 2,62 МПа, через 24 ч - 5,62 МПа.

Пример 5. Граничный состав, включающий, мас.%:

Портландцемент 99,4 (1292,2 г) Мочевина0,4 (5,2 г)

Глицерин0,2 (2,6 г)

Вода(650 г).

Тампонажный раствор имеет начало схватывани  через 2 ч 17 мин,предел прочности на изгиб через 10 ч твердени  цементного камн  - 2,92 МПа, через 24 ч - 4,28 МПа.

Снижение содержани  мочевины и глицерина соответственно менее 0,2 и 0,4% не приводит к увеличению прочности .

Тампонажный раствор, включающий, помимо порт зандцемента, мочевину и глицерин, имеет начало схватывани , отличающеес  от начала схватывани  раствора, содержащего только портландцемент , не более чем на 13 мин, что находитс  в пределах погрешности метода. В св зи с этим нет необходимости в прин тии дополнительных мер по предотвращению преждевремен- Ного схватывани  тампонажного раствора , требующихс  при наложении ограничений на длительность процесса цементировани .В то же врем  достигаема  интенсификаци  процесса твердени  цементного камн  позволит сократить продолжительность цикла строительства скважин за счет сокращени  на 50-60Z времени ожидани  затвердевани  цемента. Формула, изобретени 

Тампонажный состав, включающий портландцемент, мочевину и добавку, отличающийс  тем, что, с целью повышени .подвижности тампонажного раствора и сохранени  ее в процессе прокачивани  при одновременном повыщении ранней прочиости цементного камн , он содержит в качестве добавки глицерин при следующем соотношении компонентов,мае.:. Портландцемент 97,9-99,4 Мочевина0,4-0,6

Глицерин0,2-1,5

Примечание,

Режим консистометрии: 30 мин выход на режим

(, 25 МПа), стабилизаци  режима 30 мин,

выход из режима 30 мин.

/)R - разность растекаемости чистого тампонажного раствора и обработанного химическими реагентами.

Claims (1)

1. Формула, изобретения Тампонажный состав, включающий портландцемент, мочевину и добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения.подвижности тампонажного раствора и сохранения ее в процессе прокачивания при одновременном повышении ранней прочности цементного камня, он содержит в качестве добавки глицерин при следующем соотношении компонентов,мае.: Портландцемент 97,9-99,4

   Мочевина 0,4-0,6

   Глицерин 0,2-1,5

   1 506081

   кмц Предел прочности на изгиб, МПа Добавка, мас.% Растекаемость, R,cm Мочевина Глицерин До консистометрии После консистометрии Через 10 ч Через 24 ч R« Rt | Δ Rt - 0,4 - 17,5 -2,5 13,0 4,5 2,34 3,90 - 0,6 - 21,0 + 1 ,0 8,5 12,5 1 ,80 4,06 - - 0,2 21 ,0 + 1 ,0 И,5 9,5 2,10 3,12 - - 1,5 21 ,0 + 1 ,0 10,0 1 1 ,0 2,09 3,01 - 0,4 1,5 20,5 +0,5 16,0 4,5 2,68 5,15 - 0,4 1,0 22,5 + 2,5 12,0 10,5 3,74 5,10 - 0,6 0,2 22,0 +2,0 14,0 8,0 2,16 4,80 - 0,6 0,4 22,0 +2,0 12,0 10,0 2,40’ 4,90 - 0,6 1,5 24,0 +4,0 18,0 6,0 2,62 5,62 - 0,5 0,85 20,0 0 13,5 6,5 2,68 3,6) - - - 20,0 - 9,0 1 1 ,0 1 ,56 4,33 0,5% 2% 5%(Na0H) 17,0 -3,0 8,0 9,0 1 ,29 2,89

   Примечание. Режим консистометрии: 30 мин выход на режим (45 С, 25 МПа), стабилизация режима 30 мин, выход из режима 30 мин.

   ЛR - разность растекаемости чистого тампонажного раствора и обработанного химическими реагентами.