Патент на изобретение №2320694
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) АЭРИРОВАННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для цементирования обсадных колонн в условиях аномально низких пластовых давлений. Аэрированный тампонажный раствор содержит, мас.ч.: портландцемент 100, пенообразователь «Газблок-М» 0,5-1,0, реагент НМН-200 0,1-0,5, хлористый кальций 2,0, воздух или нейтральный газ 0,01-0,1, вода 48-50. Технический результат – уменьшение плотности тампонажного раствора, увеличение адгезии тампонажного камня к колонне и породе, повышение термоизоляционных свойств и обеспечение твердения тампонажного раствора в условиях вечной мерзлоты с образованием герметичного затрубного пространства, исключающего межпластовые перетоки и проявления во время эксплуатации скважины. 1 табл.
Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для цементирования обсадных колонн в условиях аномально низких пластовых давлений (АНПД). Известен аэрированный тампонажный раствор, содержащий минеральное вяжущее, наполнитель, пенообразователь, эмульгатор, кремнийорганическое полимерное соединение, воздух и калийно-щелочную жидкость затворения (SU 726306, 1977 г.). Недостатком такого раствора является недостаточно низкая плотность и высокая контракция раствора, получение цементного камня низкого качества. Известен аэрированный тампонажный раствор, содержащий портландцемент, воду, пенообразователь и воздух. В качестве пенообразователя раствор содержит неионогенные ПАВ неонол АФ 9-12 – оксиэтилированные моноалкилфенолы триммеров пропилена (SU 1745893 A1, 1989). Недостатком данного аэрированного тампонажного раствора является его недостаточно низкая плотность, что не обеспечивает качественного цементирования затрубного пространства скважин с АНПД. Задачей изобретения является получение тампонажного раствора меньшей плотности для цементирования обсадных колонн скважин с АНПД, при использовании которого степень заполнения заколонного пространства в «истощенных» скважинах и скважинах с АНПД обеспечивала бы высокие сплошность цементного кольца и адгезию образовавшегося тампонажного камня к колонне и породе. Поставленная задача решается тем, что аэрированный тампонажный раствор, содержащий портландцемент, воду, пенообразователь на основе неонола и воздух или нейтральный газ, в качестве указанного пенообразователя содержит поверхностно-активное вещество «Газблок-М» и дополнительно содержит реагент НМН-200 и хлористый кальций при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Пенообразователь «Газблок-М» представляет собой смесь неонола и этаноламина и готовится в соответствии с ТУ-13411456-008-97. Реагент НМН-200 является разработкой ЗАО НГЦ «Нефтемашнаука» и представляет собой смесь нафтеновых кислот или их производных (сертификат №ТЭК РУ.03.ЮЛП-Н-010-006). В качестве нейтрального газа раствор содержит, например, воздух или азот. Взаимодействие реагента НМН-200, обладающего структурообразующим свойством, с хлористым кальцием способствует образованию устойчивой гелеобразной структуры аэрированного раствора, в которой отдельные пузырьки воздуха выравниваются по величине и равномерно распределяются в вяжущем, в результате чего не наблюдается деаэрации пеноцементного раствора, свойственной известным аэрированным тампонажным системам. Устойчивая гелеобразная структура заявляемого аэрированного тампонажного раствора повышает деформационную и адгезионную способность получаемого цементного камня. Заявляемый аэрированный тампонажный раствор представляет собой устойчивую смесь дисперсий (газа, жидкости и твердой фазы), обеспечивающую ему, за счет низкой плотности, предотвращение ухода в верхних интервалах горных пород, имеющих крылья «растепления», а также обеспечение заданной высоты подъема цементного раствора и снижение вероятности загрязнения призабойной зоны пласта с АНПД. Кроме того, достигается сплошность цементного кольца, способного сохранять в себе внутреннее поровое давление во время твердения, при этом получаемый тампонажный камень обладает повышенными термоизоляционными свойствами и твердеет в условиях вечной мерзлоты с образованием герметичного затрубного пространства, исключающего межпластовые перетоки и проявления во время эксплуатации скважины. Тампонажный раствор готовят следующим образом. Портландцемент затворяют водой и закачивают в цементировочный агрегат, в блок манифольдов которого подают нейтральный газ от компрессора и вводят пенообразователь «Газблок-М», реагент НМН-200 и хлористый кальций. В таблице 1 приведены результаты испытаний заявляемых составов тампонажного раствора. Пример 1. Брали 100 кг портландцемента ПЦТ1-50, затворяли его в 50 л воды, аэрировали с помощью аэратора (воздух – 0,1) и одновременно вводили 1,0 л пенообразователя «Газблок-М», 0,5 л реагента НМН-200 и 2 кг CaCl2. Полученный раствор испытывали по существующему ГОСТу. Результаты испытаний отражены в таблице 1, опыт 1. Пример 2. Брали 100 кг портландцемента ПЦТ1-G-СС-2, затворяли его в 48 л воды, аэрировали с помощью аэратора (азот – 0,01) и одновременно вводили 0,5 л пенообразователя «Газблок-М», 0,1 л реагента НМН-200 и 2 кг CaCl2. Полученный раствор испытывали по существующему ГОСТу. Результаты испытаний отражены в таблице 1, опыт 2.
Из данных таблицы 1 видно, что предлагаемый аэрированный тампонажный раствор при заявляемых значениях компонентов характеризуется достаточно низкой плотностью и контракцией, а также высокой устойчивостью и ударостойкостью, что обеспечивает высокое качество получаемого цементного камня.
Формула изобретения
Аэрированный тампонажный раствор, содержащий портландцемент, воду, пенообразователь на основе неонола и воздух или нейтральный газ, отличающийся тем, что в качестве указанного пенообразователя он содержит поверхностно-активное вещество «Газблок-М» и дополнительно содержит реагент НМН-200 и хлористый кальций при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 01.09.2009
Извещение опубликовано: 20.07.2010 БИ: 20/2010
NF4A – Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.08.2010
Извещение опубликовано: 10.08.2010 БИ: 22/2010
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
