SU1657616A1 - Ут желенный тампонажный раствор - Google Patents
Ут желенный тампонажный раствор Download PDFInfo
- Publication number
- SU1657616A1 SU1657616A1 SU894734976A SU4734976A SU1657616A1 SU 1657616 A1 SU1657616 A1 SU 1657616A1 SU 894734976 A SU894734976 A SU 894734976A SU 4734976 A SU4734976 A SU 4734976A SU 1657616 A1 SU1657616 A1 SU 1657616A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cement
- water
- calcium chloride
- water loss
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к бурению. Цель- понижение водоотдачи и повышение седи- ментационной устойчивости. Раствор содержит компоненты в соотношении, мас.%: тампонажный цемент 100, вода 18-34, хлористый кальций 0,01-0,5, технический лиг- носульфонат 10,0-12,5; триксан 0,1-0,125; натр едкий 0,01-2.0. Добавки раствор ют в воде, затем на ней затвор ют цемент. Хлористый кальций стабилизирует раствор при относительно высоком содержании лигно- сульфоната. Натр едкий выполн ет роль ускорител , триксан снижает вспенивание. Раствор имеет плотность 1,93-1,30 г/см3 5 табл.
Description
Изобретение относитс к цементированию нефт ных и газовых скважин, в частности к тампонажным растворам дл цементировани скважин с аномально высокими пластовыми давлени ми (АВПД).
Цель изобретени - понижение водоотдачи и повышение седиментационной устойчивости раствора.
Ут желенный тампонажный раствор с низкой водоотдачей содержит тампонажный цемент, воду, натр едкий, триксан. понизитель водоотдачи - лигносульфонат технический и структурообразователь - кальций хлористый при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:
Тампонажный цемент100
Вода18-34
Натр едкий0,01 - 2,0
Триксан0.1-0,125
Технический лигносульфонат10 - 12,5 Хлористый кальций 0,01-0,5 Эффективность снижени водоотдачи тампонажных растворов при введении ЛСТ по сравнению с ССБ при одинаковых услови х испытани иллюстрируетс табл.1 До дозировки в 3% воздействие реагентов на водоотдачу примерно одинаковое. При добавке реагентов 3% и более наблюдаетс резкое различие в их воздействии. Водоотдача тампонзжных растворов с ЛСТ становитс меньше по сравнению с растворами с ССБ в 17-21 раз. Ещё большее преимущество ЛСТ по сравнению с ССБ про вл етс при 80°С В этом случае водоотдача растворов с ЛСТ меньше, чем с ССБ в 34 раза.
В табл.2 приведены данные о седимен- тационном водоотделении ут желенных тампонажных растворов из УШЦ1-120 при посто нном жидкостчо-цементном отношесл
с
о. сл М о
нии 0,32 в зависимости от добавок ЛСТ, в который дл предупреждени вспенивани растворов введен 1% триксана от массы добавки ЛСТ.
Из данных табл.2 можно сделать вывод, что при дозировке ЛСТ более 0,5% седи- ментационное водоотделение резко увеличиваетс и превышет нормы (4%). установленные дл ут желенных лортланд- цементов.
При добавлении 4-8% ССБ от массы цемента резко замедл етс схватывание цементных растворов при температурах ниже 100°С, поэтому в известном тампонаж- ном растворе вводитс в качестве ускорител кальций хлористый в количестве 1%, Одновременно установлено, что при этом на 20-30% увеличиваете водоотдача.
В табл.3 показано вли ние кальци хлористого на седиментационное водоотделение и водоотдачу ут желенных растворов с ЛСТ и триксаном, приготовленых из УШЦ1- 120 с жидкостно-цементным отношением J.33, Необходимо отметить что увеличение добавки кальци хлористого нар ду со зна- чительным повышением водоотдачи (ма два
-,р.;дка) одновреме IHPTC.K . ое ж о снижзседимен гационн ;-е о.м Х-г.геление за счет интенсивного структ урообразовзни , о чем свидетельствует снижение растекаемо- сти растворов.
В тампонажных растворах дн высоко- температурных кальций хлористый используетс не как известный ускоритель схватывани , а как реагент, понижающий водоотделение. Дл vcKopeHna схватывани примен етс натр едкий который не снижает растекаемость тампонажного раствора При этом оптимальна добавка кальци хлористого , сохран юща высокую подвижность тампонажного раствора и снижающа седиментационное водоотделение, находитс в пределах 0,01 - 0,5% от массы цемента .
Приготовление растворов осуществл ют следующим образом
В зависимости or необходимой плотности тампонажных растворов и температурных условий их применени цементы смешивают между собой или используют в чистом виде, ЛСТ смешивают с триксаном В воде последовательно раствор ют натр едкий, кальций хлористый, ЛСТ с триксз- ном.
После смешивани цемента с водой, содержащей реагенты, в течение 3 мин на лабораторной мешалке перемешивание продолжают еще 30 мин, т е в течение вре5рии необходимого г,г ч порим нчтп приго
1 I П О 1 г п - 11 I i-i
промысловых услови х. Составы тампонажных растворов приведены в табл.4.
Затем раствор испытывают на консистометре . Врем загустевани определ ют
при испытании раствора по двум режимам, имитирующим его движение в скважине при пр мом цементировании потайных обсадных колонн в интервале 3500 - 5500 м, подвешиваемых на цементном камне, при
забойных геостатических температурах 100 и 160° С. которым соответствуют динамические температуры 80 и 130°С.
При первом режиме, соответствующем геостатической температуре 100°С, тампонажный раствор перемешивают в консисто метре с подъемом температуры и давлени в автоклаве с 20 до 80°С и с атмосферного до 50 МПа 40 мин. После чего температуру и давление не мен ют в течение 45 мин
Затем снижают температуру до 35°С и давление до атмосферного.
При втором режиме испытани пробы тампонажного раствора в консистометре перемешивают при плавном повышении
температуры от 20 до 130°С (динамическа 1емпература в самой нагретой зоне у шза цементируемой колонны) и давлени от ат мосферного до 100 МПа в течение 50 мин. а затем при посто нных температуре 130°С и
давлении 100 МПа еще 50 мин. После чего выдерживают раствор в статическом состо нии при 130°С и 100 МПа 15 мин. а затем перемешивание продолжают дальше в течение 80 мин, но при снижении температуры
до 50°С, а давлени до атмосферного.
Свойство ут желенных тампонажных растворов с пониженной водоотдачей приведены в табл.5.
Из данных, помещенных в табл.4 и 5,
видно, что благодар пластифицирующим свойствам ЛСТ ут желенные растворы плотностью 1,95 - 1,97 г/см3 могут быть получены из обычного портландцемента ПЦТ-Д20, а из цемента УГЦ-1 можно приготовить растворы плотностью 2,30 г/см3 Растворы промежуточной плотности 2,15 - 2,16 г/см получаютс из смеси УЦГ-1 с ПЦТ-Д20
В табл.5 показано, что добавка ЛСТ с
триксаном (раствор 1) снижает водоотдачу в 14 раз по сравнению с раствором без добавок (табл.1).
Увеличение дозировки ЛСТ с триксаном (растворы 2 и 3) способствуют снижению
водоотдачи в 4 - 5 раз по сравнению с раствором 1. При этом водоотделение раство- рое 1 - 3 возрастает до 16 - 19%
Довольно быстрое начало схватывани
II про до .ьчое его окончание, можно
, ги .- { блз оцзр не :дению гидрофильного поверхностно-активного вещества (Л СТ), вызывающего два противоположных по своему действию эффекта - пептизационный и стабилизационный.
При определенном содержании в цементном растворе ЛСТ возможно преобладание пептизационного эффекта. В таком случае резкое ускорение при весьма продолжительном его окончании начала схватывани вызываетс преимущественно пептизацией алюминатных минералов, т.е. быстрым образованием в больших количествах трехкальциевого алюмината в виде коллоидной фазы, создающей рыхлую коа- гул ционную структуру. Этим и объ сн етс меньша степень различи между началом и концом схватывани (растворы 11,13 и 14) у смеси тампонажного портландцемента с цементом на шлаковой основе ШПЦС-120, содержащей меньшее количество алюминатных минералов по сравнению с портландцементом .
Введение в тампонажный раствор 4 кальци хлористого, хорошо известного ускорител , не только не сокращает сроки схватывани , а наоборот, отодвигает их наступление примерно вчетверо, а окончание сроков схватывани вдвое, что вызывает необходимость добавки в качестве ускорител натра едкого. Зато введение 0,5 мае.ч. кальци хлористого позвол ет довести седимен- тационное водоотделение тампонажного раствора практически до нул . При этом, как показано (табл.3), происходит некоторое увеличение водоотдачи раствора, хот по абсолютному значению она весьма не велика и составл ет 6,6 см3 за 30 мин.
Введением в тампонажный раствор 5 (табл.5) в качестве понизител водоотдачи ЛСТ в количестве 10,1376 мас.ч., стабилизирующего реагента - кальци хлористого 0,5 мас.ч. и ускорител процессов схватывани и твердени натра едкого можно получить седиментационно устойчивый тампонажный раствор с весьма низкой водоотдачей 4,5 см за 30 мин, превращающийс через 2 сут в камень, превышающий по прочности камень из стандартных ут желенных цементов в 3,5 раза.
В табл.5 показано, что такие же по се- диментационной устойчивости тампонаж- ные растворы с низкой водоотдачей и высокой прочностью образующегос камн , но с большей плотностью 2,15 г/см3 (раствор 7) и 2,30 г/см3 (раствор 9) могут быть
получены из смеси УЦГ-1 и ПЦТ-Д20 и чистого УЦГ-1.
Дл геостатической температуры 160°С и соответствующей ей динамической температуре 130°С из-за недостаточной термостойкости описанные тампонажные растворы не пригодны.
В таких услови х могут быть использованы тампонажные растворы, приготовленные из цементов на шлаковой основе или их смеси с портландцементом.
Следует отметить, что у тампонажных растворов с широким диапазоном плотностей 1,95 - 2,30 г/см3 водоотделение почти
отсутствует и водоотдача во всех случа х составл ет 3,5 - 11.0 см3 за 30 мин (табл.5, растворы 5, 7. 9. 14. 16 и 18).
Так как ЛСТ в тампонажных растворах одновременно с понижением водоотдачи
замедл ет их схватывание, то с понижением температуры применени , в определенной степени нейтрализующей это его действие, необходимо увеличение содержани ЛСТ в растворах до 12,1770 мас.ч.. это также св эано со снижением вредного вли ни на водоотдачу добавок кальци хлористого и натра едкого.
Использование ут желенного тампонажного раствора с низкой водоотдачей
и повышенной седиментационной устойчивостью позвол ет повысить качество цементировани и предотвратить газонеф- тепро влени . имеющие место при цементировании обсадных колонн и их секций.
спущенных в отложени с аномально высокими пластовыми давлени ми.
Claims (1)
- Формула изобретени Ут желенный тампонажный раствор. включающий тампонажный цемент, воду, хлористый кальций и понизитель водоотдачи , отличающийс тем, что, с целью понижени водоотдачи и повышени седиментационной устойчивости раствора, он дополнительно содержит иеногаситель - триксан и натр едкий, а в качестве понизител водоотдачи технический лигносульфо- нат при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Тампонажный цемент100Вода18-34Хлористый кальЦий0,01-0,5Технический лигносуль- фонат10.0-12,5Пеногаситель - триксан 0,1-0,125 Натр едкий0,01-2,0Таблица 1Примечание. Дл тамлонажных растворов, которые дегидратируют менее чем за 30 мин, дл удобства сравнени приведена расчетна условна водоотдача .Таблица 2Посто нное водоцементное отношение 0,35.Таблица 3Таблица 4Таблица 5Продолжение табл. 5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894734976A SU1657616A1 (ru) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Ут желенный тампонажный раствор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894734976A SU1657616A1 (ru) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Ут желенный тампонажный раствор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1657616A1 true SU1657616A1 (ru) | 1991-06-23 |
Family
ID=21468596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894734976A SU1657616A1 (ru) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Ут желенный тампонажный раствор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1657616A1 (ru) |
-
1989
- 1989-07-03 SU SU894734976A patent/SU1657616A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Булатов А И. Управление физико-химическими свойствами тампонажных систем. - М.: Недра. 1976, с.223. Булатов А.И. и др. Регулирование технологических показателей тампонажных растворов. - М.: Недра, 1988, с. 114. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1213270B1 (en) | Well cement fluid loss control additive | |
EP0320288B1 (en) | Cementing oil and gas wells using converted drilling fluid | |
US4235291A (en) | Treating wells to mitigate flow-after-cementing | |
US6457523B1 (en) | Delayed thixotropic cement compositions and methods | |
EP1348831B1 (en) | Water-microsphere suspensions for use in well cements | |
RU2057250C1 (ru) | Тампонажный раствор для цементирования газонефтяных скважин и способ его приготовления | |
US20030116065A1 (en) | Methods and oil-based settable drilling fluid compositions for drilling and cementing wells | |
NO320532B1 (no) | Fremgangsmate for sementering av underjordiske soner | |
US7357834B2 (en) | Cement composition for use with a formate-based drilling fluid comprising an alkaline buffering agent | |
RU2452758C1 (ru) | Расширяющийся тампонажный раствор с регулируемыми технологическими свойствами | |
EP0467654A1 (en) | Process for cementing oil and gas wells | |
US4120360A (en) | Treating wells to mitigate flow-after-cementing | |
EA007923B1 (ru) | Применение раствора гидравлического цемента в воде для снижения миграции воды и газа при цементировании ствола шахты (скважины) и способ цементирования ствола шахты (скважины) | |
SU1657616A1 (ru) | Ут желенный тампонажный раствор | |
RU2319722C1 (ru) | Полимерцементный тампонажный раствор | |
RU2151271C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор | |
RU2215124C1 (ru) | Способ приготовления облегченного тампонажного раствора | |
RU2813584C1 (ru) | Поризованный расширяющийся тампонажный материал | |
RU2301823C2 (ru) | Расширяющийся тампонажный материал | |
RU2194844C2 (ru) | Основа утяжеленного тампонажного раствора | |
RU2370515C1 (ru) | Полимерцементный тампонажный раствор для низкотемпературных скважин | |
RU2717854C1 (ru) | Утяжеленный тампонажный раствор | |
RU2588066C1 (ru) | Тампонажный раствор для крепления скважин и боковых стволов с горизонтальными участками | |
SU1190001A1 (ru) | Способ приготовлени тампонажного раствора | |
SU1640368A1 (ru) | Тампонажный раствор |