Патент на изобретение №2161240
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к креплению скважин в зонах кавернообразований и шламонакоплений. Технический результат – ускорение сроков структурообразования и обеспечение сохранения прочности цементного камня в условиях водопроявлений и сероводородной агрессии. Тампонажный состав для изоляции зон поглощения включает цемент, хлористый кальций и воду, причем раствор дополнительно содержит кальцинированную соду и двуокись марганца при следующих соотношениях ингредиентов, мас. д. : цемент 100, хлористый кальций 2 – 2,5, кальцинированная сода 1,5 – 2,0, двуокись марганца 0,4 – 1,0, вода 45 – 50. 1 табл. Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к креплению скважин в зонах кавернообразований и шламонакоплений. При проводке скважин и в интервалах, склонных к кавернообразованию, обычно в больших по размерам кавернах, наблюдается накопление шламовых стаканов, которые могут обрушиться в ствол скважины, что осложняет технологические процессы бурения и крепления. Известен тампонажный состав на основе цемента и воды, применяемый при изоляционных работах в зонах кавернообразований (1). Однако этот состав не нашел широкого применения при изоляции каверн из-за длительного ОЗЦ (ожидание затвердевания цемента). Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является тампонажный состав, включающий цемент, хлористый кальций и воду (2). Этот состав используется для установки цементных мостов в интервалах образования каверн. Однако указанный состав неэффективен при наличии в осложненном кавернами интервале проявлений сероводорода, т.к. цементный раствор, несмотря на содержание в нем ускорителя схватывания CaCl2, резко снижает скорость протекания процесса структурообразования, а цементный стакан не приобретает достаточной прочности и частично или полностью разрушается. Задачей изобретения является ускорение сроков структурообразования и обеспечение сохранения прочности цементного камня в условиях водопроявлений и сероводородной агрессии. Поставленная задача решается за счет того, что в тампонажный состав, включающий цемент, хлористый кальций, остальное воду, дополнительно вводят кальцинированную соду и двуокись марганца при следующих соотношениях ингредиентов, мас. д.: Цемент – 100 Хлористый кальций – 2-2,5 Кальцинированная сода – 1,5-2,0 Двуокись марганца – 0,4-1,0 Вода – 45-50 Как известно, хлористый кальций используется по назначению в качестве ускорителя схватывания. Однако его добавление повышает растекаемость цементного раствора, что в условиях существования перетоков сероводородных пластовых вод (водопроявлений) приводит к разбавлению тампонажного состава и снижению прочности цементного камня, а в некоторых случаях к несхватыванию цементного раствора. Введение в состав кальцинированной соды и двуокиси марганца обеспечивает устойчивые связи в тиксотропном составе. Причем, благодаря этому сочетанию, состав приобретает сравнительно короткие сроки структурообразования при остановке прокачки цементного раствора и способность противодействовать сероводородной агрессии, благодаря нейтрализующему действию двуокиси марганца, что все вместе взятое способствует обеспечению сохранения высоких прочностных свойств цементного камня, а следовательно, и устойчивости созданных цементных мостов в скважинах. Это можно видеть и из нижеприведенной таблицы, в которой приведены результаты экспериментальных исследований, проведенных в лаборатории предупреждения и борьбы с осложнениями при бурении скважин ВНИИБТ в условиях твердения цементного раствора в чистой и пластовой воде с H2S, отобранной из намюрского горизонта Ромашкинского месторождения. Преимуществом заявляемого состава перед известным является сохранение прочности цементного камня и устойчивости цементных мостов за счет ускорения сроков структурообразования и нейтрализации воздействия сероводорода в условиях водопроявлений и сероводородной агрессии, что обеспечивает надежность изоляционных работ, исключений повторных заливок. Испытания данной тампонажной системы проведены в скважине, бурившейся на Ромашкинском месторождении при вскрытии водопроявляющего падыгорского горизонта, содержащего сероводород в пределах 200-310 мг/л. Для обеспечения сохранения прочности и устойчивости устанавливаемых цементных мостов в кавернообразующих интервалах тампонажный раствор ~ 1м3 содержал цемента 500 кг, CaCl2 – 16 кг, Na2CO3 – 15 кг, MnO2 – 6-8 кг. При этом его растекаемость составляла 13,5-15,0, сроки схватывания: начало 5-6 ч, конец 10-12 ч, а прочность цементного камня на изгиб через 48 ч 2,3-2,5 МПа. При таком составе тампонажного раствора во всех случаях обеспечивалась сопротивляемость цементного моста разрушению. Пример проведения изоляционных работ с предложенным составом в скважине N 1202 Сармановской площади. В интервале верейских отложений (750-780 м) при углублении ниже их образовалась каверна. Из-за нее в стволе стал накапливаться шлам, стакан из которого приходилось при каждом наращивании бурильного инструмента прорабатывать. При циркуляции промывочной жидкости на основе технической воды отмечался запах сероводорода. Обычно в таких случаях цементирование каверн оканчивалось неудачно. Для цементирования каверн в скважину на глубину 790 м был спущен бурильный инструмент с открытым концом. Подготовлен СМН-20 с 6 тн цемента. В ЦА набрали 3 м3 пресной воды и последовательно растворили в ней 120 кг CaCl2, затем 90 кг Na2CO3 и 50 кг MnO2. После растворения добавок на этом водном растворе затворили цемент и закачали цементный раствор в скважину. Цементный раствор продавили по расчету так, чтобы он перекрыл зону обвалов. При разбуривании цементный стакан был в интервале 720-800 м. После разбуривания бурение нормализовалось, шламового стакана в скважине больше не было. Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки: 1. Совершенствование технологии бурения нефтяных скважин в Татарии” (Тезисы докладов научно-технической конференции) Альметьевск, 1982, с. 88-92. 2. Т. Н. Бикчурин и др. “Технический прогресс в строительстве скважин”. Казань, Татарское книжное издательство, 1982, с. 74-76 (прототип). Формула изобретения
Цемент – 100,0 Хлористый кальций – 2,0 – 2,5 Кальцинированная сода – 1,5 – 2,0 Двуокись марганца – 0,4 – 1,0 Вода – 45,0 – 50,0 РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 07.05.2001
Номер и год публикации бюллетеня: 34-2002
Извещение опубликовано: 10.12.2002
|
||||||||||||||||||||||||||
