×
10.01.2013
216.012.18d2

ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к тампонажным растворам для изоляции продуктивных пластов при цементировании обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах. Техническим результатом изобретения является повышение изолирующей способности тампонажного раствора за счет пониженной водоотдачи, усиления газоблокирующих свойств, обеспечиваемых интенсивным структурообразованием раствора после размещения раствора в интервале продуктивных пластов, исключения поглощений в процессе цементирования колонн, формирования непроницаемого камня с повышенной прочностью сцепления. Тампонажный раствор содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: портландцемент тампонажный 58,46-60,64, микрокремнезем МК-85 19-1,24, раствор CaCl 32,81-34,04, натросол 250 EXR 2,62-2,72, окзил-см 1,36-4,92. 1 табл., 1 пр.
Основные результаты: Тампонажный раствор, включающий тампонажный портландцемент, понизитель водоотдачи, пластификатор и структурообразователь, отличающийся тем, что содержит в качестве структурообразователя микрокремнезем МК-85 и раствор хлорида кальция, в качестве понизителя водоотдачи - натросол 250 EXR, в качестве пластификатора - окзил-см при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к тампонажным растворам для изоляции продуктивных пластов при цементировании обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах.

Известен тампонажный раствор, содержащий портландцемент, суперпластификатор С-3, сульфацелл и воду /Патент РФ №2136843, E21B 33/138, опубл. 10.09.1999 г./.

Недостатком данного раствора является повышенная плотность раствора и невысокая растекаемость, что может вызвать поглощение тампонажного раствора в процессе цементирования и недоподъем цементного раствора до проектной высоты, недостаточная прочность сцепления камня с металлом обсадных труб.

Наиболее близким к предлагаемому по составу и назначению является тампонажный раствор, содержащий портландцемент тампонажный, комплексный реагент, включающий понизитель водоотдачи, пластификатор и структурообразователь /Патент РФ №2259468, МПК E21B 33/138, опубл. 27.08.2005 г./.

В качестве структурообразователя использованы неорганические соли - соединения алюминия (типа ГОХА - гидрооксихлорид алюминия), понизителем водоотдачи - сульфацелл, пластификатором - С-3.

Недостатком этого раствора является недостаточная изолирующая способность, быстрое структурообразование (практически с момента затворения) в результате высокой реакционной способности соединений алюминия (типа ГОХА), что способствует созданию дополнительных гидравлических сопротивлений при цементировании обсадных колон, гидроразрыву пластов с поглощением раствора и недоподъему его до проектной высоты. Кроме того, тампонажный камень обладает недостаточной прочностью сцепления с обсадной колонной, что не позволяет обеспечить герметичность заколонного пространства в процессе ОЗЦ.

При создании изобретения решалась задача повышения качества цементирования обсадных колонн в интервалах продуктивных и водоносных пластов.

Техническим результатом изобретения является разработка тампонажного раствора с повышенной изолирующей способностью за счет пониженной водоотдачи, газоблокирующих свойств, обеспечиваемых интенсивным структурообразованием раствора после размещения раствора в интервале продуктивных пластов, исключения поглощений в процессе цементирования колонн, формирования непроницаемого камня с повышенной прочностью сцепления с колонной.

Решение поставленной задачи достигается тем, что тампонажный раствор, включающий тампонажный портландцемент, понизитель водоотдачи, пластификатор и структурообразователь, в отличие от прототипа содержит в качестве структурообразователя микрокремнезем МК-85 и раствор хлорида кальция, в качестве понизителя водоотдачи - натросол 250 EXR, в качестве пластификатора - окзил-см при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент тампонажный 58,46-60,64
Микрокремнезем МК-85 1,19-1,24
Раствор CaCl2 32,81-34,04
Натросол 250 EXR 2,62-2,72
Окзил-см 1,36-4,92

Использование в качестве структурообразователя микрокремнезема МК-85 и раствора хлорида кальция в совокупности с натросолом 250 EXR и окзилом-см позволяет обеспечить низкие значения ηпл (пластическая вязкость) и τо (динамическое напряжение сдвига) в процессе затворения, закачивания и продавливания тампонажного раствора в затрубное пространство с последующим интенсивным структурообразованием в статических условиях, предотвращающим проникновение пластовых флюидов в затрубное пространство и опасность создания каналов фильтрации (миграции) по камню и контактным каналам камня с колонной и породой.

Взаимное влияние компонентов друг на друга, их синергетическое действие позволяет получить тампонажный раствор с повышенной седиментационной устойчивостью и улучшенной изолирующей способностью за счет пониженной водоотдачи (за счет натросола 250 EXR и окзила-см) и камень с повышенной прочностью сцепления и непроницаемостью.

В экспериментах использован микрокремнезем МК-85 Челябинского электрометаллургического завода по ТУ 5743-048-02495332-96, который представляет собой ультрадисперсный материал, состоящий из частиц сферической формы (диаметром 0,25 мкм и менее), получаемый в процессе газоочистки печей при производстве кремнийсодержащих сплавов. Основным компонентом материала является диоксид кремния аморфной модификации. Некомпенсированные заряды высокодисперсного микрокремнезема образуют связи с водорастворимыми полимероми.

Натросол 250 EXR - реагент, понижающий седиментацию и водоотдачу. Благодаря неионному характеру натросол обладает широким спектром совместимости с другими компонентами раствора.

Пластификатор окзил-см - окисленный хромзамещенный лигносульфонатный термостойкий реагент (продукт окисления сульфит-спиртовой барды (ССБ) хромпиком в кислой среде). Выпускается в виде сыпучего тонкого порошка зеленовато-коричневого (темно-коричневого) цвета, хорошо растворимого в воде.

Для приготовления тампонажного раствора использовался портландцемент ПЦТ 1-50 по ГОСТ 1581-96 ОАО «Сухоложскцемент», микрокремнезем МК-85 по ТУ 5743-048-02495332-96 ООО «Братский завод ферросплавов»; хлорид кальция плотностью 1,065 г/см3 - по ГОСТ 450-77; натросол 250 EXR - по ТУ 2231-001-32195737-2005 ОАО НТФ «Эфиры целлюлозы».; окзил-см - по ТУ 2454-335-05133190-2004 ОАО «Дубитель», г.Уфа.

Определение основных свойств тампонажного раствора и камня проводили при температуре (20±2)°С в соответствии с ГОСТ 26798.1-96 «Цементы тампонажные. Методы испытаний». Плотность тампонажного раствора определяли ареометром типа АБР - 1М по методике, предусмотренной инструкцией по эксплуатации ареометра, водоотдачу за 30 мин - на приборе ВМ-6. Реологические характеристики определялись на вискозиметре фирмы «CHANDLER ENGINEERING» модели 3500LS по методике, предусмотренной инструкцией прибора. Предел прочности камня на изгиб и сжатие замерялись на испытательной машине фирмы «CONTROLS», прочность на сцепление с металлом - на гидравлическом прессе П-10. Проницаемость камня определялась на приборе фирмы «CHANDLER ENGINEERING» модели 2030, по методике, предусмотренной инструкцией прибора.

Тампонажный раствор готовили следующим образом. Сухую смесь цемента и микрокремнезема МК-85 перемешивали. Затем в растворе хлорида кальция плотностью 1,065 г/см3 растворяли необходимое количество натросола 250 EXR при перемешивании в течение 15 мин на магнитной мешалке ММ-5, затем добавляли нужное количество окзила-см и продолжали растворять в течение 20 мин. На полученном растворе затворяли сухую смесь в лабораторном смесителе СЛ-1 в течение 3 мин. После этого определялись параметры раствора и свойства сформированного камня.

Раствор прототипа также приготовлен в лабораторных условиях и замерены его параметры - реологические характеристики, прочностные свойства камня и проницаемость

Пример. Для приготовления 1 кг тампонажного раствора (таблица, состав 4) приготавливают 550 г раствора хлорида кальция плотностью 1,065 г/см3 и растворяют 4,4 г натросола 250 EXR и 2,2 г окзила-см. Сухую смесь (980 г портландцемента тампонажного и 20 г микрокремнезема МК-85) и жидкость затворения перемешивают три минуты, после чего определяют плотность, водоотдачу и реологические показатели. Раствор заливают в формы для определения прочности камня на изгиб, сжатие, сцепление и в формы прибора для определения проницаемости.

Приготовленный состав имеет плотность 1,81 г/см, растекаемость 205 мм, водоотделение отсутствует, водоотдача 12,0 см3, прочность сцепления 1,6 МПа, проницаемость камня - 0,0001×10-3 мкм2 (непроницаем).

Примеры приготовления и испытания остальных составов, приведенных в таблице, аналогичны вышеописанному.

Для выявления отличительных признаков и положительного эффекта изменяли массовые соотношения ингредиентов.

Как видно из таблицы, заявляемый тампонажный раствор с оптимальным соотношением компонентов обладает лучшими свойствами, чем прототип. Структурообразование происходит по другому принципу - после приготовления раствора действует хлорид кальция (придает раствору седиментационную устойчивость), а затем, после окончания продавливания раствора в затрубное пространство, в статических условиях происходит интенсивное структурирование системы за счет взаимодействия микрокремнезема МК-85 с хлоридом кальция и продуктами гидратации цемента. Структурирование раствора обеспечивает усиление действия натросола 250 EXR в качестве понизителя водоотдачи и формирование непроницаемого (0,0001×10-3 мкм2) тампонажного камня с повышенный прочностью сцепления с колонной (1,6 МПа).

При определении реологических характеристик прототипа установлено, что после приготовления раствора происходит резкое загустевание. Раствор плохо перемешивается в результате высокой реакционной способности структурообразователя ГОХА, пластическая вязкость составляет 106 сП, динамическое напряжение сдвига - 424 дПа. Сформированный камень обладает недостаточной прочностью сцепления 0,7 МПа и большей проницаемостью по сравнению с заявляемым раствором.

Таким образом, из тампонажного портландцемента, микрокремнезема МК-85, хлорида кальция, натросола 250 EXR и пластификатора окзил-см могут быть приготовлены тампонажные растворы с приемлемыми технологическими характеристиками, которые могут применяться для цементирования обсадных колонн в интервалах продуктивных и водоносных пластов.

Тампонажный раствор, включающий тампонажный портландцемент, понизитель водоотдачи, пластификатор и структурообразователь, отличающийся тем, что содержит в качестве структурообразователя микрокремнезем МК-85 и раствор хлорида кальция, в качестве понизителя водоотдачи - натросол 250 EXR, в качестве пластификатора - окзил-см при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 84 items.
27.04.2013
№216.012.3a94

Морская гравитационно-свайная платформа и способ постановки ее на морское дно

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Платформа содержит основание с верхним строением, полости в нижней части основания и сваи, корпус которых в верхней части выполнен в виде герметичной камеры, а в нижней - в виде открытого с торца патрубка с отверстиями. Сваи имеют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480557
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3aac

Способ изоляции притока пластовых вод в пологих и горизонтальных скважинах

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, к строительству, эксплуатации и ремонту пологих и горизонтальных скважин, оборудованных хвостовиком-фильтром, с изоляцией притока пластовых вод. Обеспечивает повышение точности закачки водоизолирующей композиции в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480581
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.06.2013
№216.012.4d00

Способ разработки малоамплитудных нефтегазовых залежей с ограниченными по площади размерами и с малым этажом нефтегазоносности

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к разработке малоамплитудных нефтегазовых залежей с ограниченными по площади размерами и с малым этажом нефтегазоносности, предназначенных для газоснабжения местных потребителей на собственные нужды. Обеспечивает повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485294
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2013
№216.012.5479

Секция теплоизолированной колонны

Изобретение относится к добыче нефти и газа и может быть использовано при строительстве колонн для нагнетания теплоносителя в пласт при добыче тяжелой нефти. Секция содержит внутреннюю трубу, выполненную с усилениями на концах, расположенные на ней центраторы, изоляцию и газопоглотители. Также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487228
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.01.2014
№216.012.97d5

Расширяющийся тампонажный состав

Изобретение относится к тампонажным составам для цементирования обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах. Технический результат - повышение изолирующей способности тампонажного раствора на основе расширяющегося тампонажного состава за счет его расширения при твердении в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504568
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.02.2014
№216.012.a5c6

Способ повышения съема пленки жидкости в газопроводе

Изобретение относится к области очистки газа от жидкости и механических примесей на объектах газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности и может быть использовано при внутрипромысловом сборе газа и при подготовке его к магистральному транспорту. Технический результат состоит в повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508153
Дата охранного документа: 27.02.2014
20.04.2014
№216.012.bc56

Способ эксплуатации газовой скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к эксплуатации газовых скважин на завершающей стадии разработки и, в частности, к эксплуатации газовых скважин, в которых скорость газового потока недостаточна для выноса жидкости с забоя. Обеспечивает возможность оптимизации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513942
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.06.2014
№216.012.d43a

Способ предотвращения прихватов бурильного инструмента в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам предотвращения прихватов бурильного инструмента при бурении соленосных отложений. Способ заключается в подавлении процесса кристаллизации хлорида натрия на стенках скважины путем обработки соленасыщенного бурового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520101
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.10.2014
№216.013.0249

Способ обработки призабойной зоны трещиновато-порового терригенного пласта с близкорасположенным газоводяным контактом

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - повышение проникновения кислотного состава в трещины и поры пласта при снижении его обводняемости за счет гидрофобизации и предотвращения разрушения призабойной зоны пласта. В способе обработки призабойной зоны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531983
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.11.2014
№216.013.0b26

Способ поинтервальной обработки призабойной зоны пластов газовой скважины

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, а именно к поинтервальной обработке призабойной зоны террогенных пластов нефтегазовой скважины в условиях аномально низкого пластового давления АНПД. Технический результат - повышение надежности перекрытия продуктивных обрабатываемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534262
Дата охранного документа: 27.11.2014
Showing 1-10 of 68 items.
27.04.2013
№216.012.3a94

Морская гравитационно-свайная платформа и способ постановки ее на морское дно

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Платформа содержит основание с верхним строением, полости в нижней части основания и сваи, корпус которых в верхней части выполнен в виде герметичной камеры, а в нижней - в виде открытого с торца патрубка с отверстиями. Сваи имеют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480557
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3aac

Способ изоляции притока пластовых вод в пологих и горизонтальных скважинах

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, к строительству, эксплуатации и ремонту пологих и горизонтальных скважин, оборудованных хвостовиком-фильтром, с изоляцией притока пластовых вод. Обеспечивает повышение точности закачки водоизолирующей композиции в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480581
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.06.2013
№216.012.4d00

Способ разработки малоамплитудных нефтегазовых залежей с ограниченными по площади размерами и с малым этажом нефтегазоносности

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к разработке малоамплитудных нефтегазовых залежей с ограниченными по площади размерами и с малым этажом нефтегазоносности, предназначенных для газоснабжения местных потребителей на собственные нужды. Обеспечивает повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485294
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2013
№216.012.5479

Секция теплоизолированной колонны

Изобретение относится к добыче нефти и газа и может быть использовано при строительстве колонн для нагнетания теплоносителя в пласт при добыче тяжелой нефти. Секция содержит внутреннюю трубу, выполненную с усилениями на концах, расположенные на ней центраторы, изоляцию и газопоглотители. Также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487228
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.01.2014
№216.012.97d5

Расширяющийся тампонажный состав

Изобретение относится к тампонажным составам для цементирования обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах. Технический результат - повышение изолирующей способности тампонажного раствора на основе расширяющегося тампонажного состава за счет его расширения при твердении в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504568
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.02.2014
№216.012.a5c6

Способ повышения съема пленки жидкости в газопроводе

Изобретение относится к области очистки газа от жидкости и механических примесей на объектах газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности и может быть использовано при внутрипромысловом сборе газа и при подготовке его к магистральному транспорту. Технический результат состоит в повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508153
Дата охранного документа: 27.02.2014
20.04.2014
№216.012.bc56

Способ эксплуатации газовой скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к эксплуатации газовых скважин на завершающей стадии разработки и, в частности, к эксплуатации газовых скважин, в которых скорость газового потока недостаточна для выноса жидкости с забоя. Обеспечивает возможность оптимизации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513942
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.10.2014
№216.013.0249

Способ обработки призабойной зоны трещиновато-порового терригенного пласта с близкорасположенным газоводяным контактом

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - повышение проникновения кислотного состава в трещины и поры пласта при снижении его обводняемости за счет гидрофобизации и предотвращения разрушения призабойной зоны пласта. В способе обработки призабойной зоны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531983
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.11.2014
№216.013.0b26

Способ поинтервальной обработки призабойной зоны пластов газовой скважины

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, а именно к поинтервальной обработке призабойной зоны террогенных пластов нефтегазовой скважины в условиях аномально низкого пластового давления АНПД. Технический результат - повышение надежности перекрытия продуктивных обрабатываемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534262
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0d86

Устройство для термостабилизации приустьевой зоны скважин

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при освоении и эксплуатации месторождений, расположенных в зоне многолетнемерзлых пород. Устройство для термостабилизации приустьевой зоны скважин включает совокупность размещенных вокруг устья скважины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534879
Дата охранного документа: 10.12.2014
+ добавить свой РИД