×
12.01.2017
217.015.5cf0

Результат интеллектуальной деятельности: УТЯЖЕЛЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при цементировании обсадных колонн глубоких нефтяных и газовых скважин в интервале аномально высоких пластовых давлений и температур. Технический результат создания изобретения заключается в повышении плотности и седиментационной устойчивости, увеличении времени прокачиваемости утяжеленного тампонажного раствора при повышенных температурах при одновременном обеспечивании остальных технологических параметров раствора и камня. Утяжеленный тампонажный раствор включает портландцемент тампонажный, утяжеляющую добавку и воду. Утяжеленный тампонажный раствор в качестве утяжеляющей добавки содержит концентрат галенитовый из свинцовых руд, в качестве замедлителя сроков схватывания - нитрилотриметилфосфоновую кислоту, дополнительно Натросол 250 EXR при следующем соотношении компонентов, масс. %: портландцемент тампонажный - 53,85-50,0, концентрат галенитовый из свинцовых руд - 23,05-26,92, нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,015-0,03, натросол 250 EXR - 0,11-0,08, вода - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при цементировании обсадных колонн глубоких нефтяных и газовых скважин в интервале аномально высоких пластовых давлений и температур.

Известны утяжеленные тампонажные растворы, включающие портландцемент тампонажный, утяжеляющую добавку и воду (Каримов Н.Х. и др. Тампонажные смеси для скважин с аномальными пластовыми давлениями. М.: Недра, 1977, с. 97).

Недостатком известных утяжеленных тампонажных растворов является преждевременное загустевание, приводящее к различным осложнениям при цементировании обсадных колонн, например недоподъемы раствора, гидроразрывы пластов и оставление больших цементных стаканов. Повышение водосмесевого отношения приводит к улучшению прокачиваемости тампонажного раствора, но при этом уменьшается плотность и снижается седиментационная устойчивость раствора, что является причиной образования водяных поясов и каналов, снижающих качество крепления обсадных колонн в интервале аномально высоких пластовых давлений и температур.

Наиболее близким по составу и назначению является утяжеленный тампонажный раствор, включающий портландцемент тампонажный, утяжеляющую добавку железорудный концентрат, феррохромлигносульфонат и воду (Патент РФ 2109924).

Недостатком известного раствора является преждевременное загустевание, приводящее к уменьшению времени прокачиваемости, седиментационная неустойчивость и невысокая плотность тампонажного раствора, что не дает возможности его использования в интервале аномально высоких пластовых давлений и температур.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - улучшение основных технологических параметров утяжеленного тампонажного раствора и камня, обеспечивающего безаварийный процесс цементирования обсадных колонн в зоне аномально высоких пластовых давлений.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение плотности и седиментационной устойчивости, увеличение времени прокачиваемости утяжеленного тампонажного раствора при повышенных температурах при одновременном обеспечивании остальных технологических параметров раствора и камня.

Поставленная задача и технический результат достигается тем, что утяжеленный тампонажный раствор, включающий портландцемент тампонажный, утяжеляющую добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве утяжеляющей добавки содержит концентрат галенитовый из свинцовых руд, в качестве замедлителя сроков схватывания нитрилотриметилфосфоновую кислоту, дополнительно Натросол 250 EXR при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Портландцемент тампонажный 50,0-53,85
Концентрат галенитовый из свинцовых руд 23,05-26,92
Нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,015-0,03
Натросол 250 EXR 0,08-0,11
Вода остальное

Таким образом, сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый утяжеленный тампонажный раствор отличается от известного введением новых компонентов, а именно концентрата галенитового из свинцовых руд, Натросола 250 EXR и нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ) при вышеприведенном соотношении компонентов, т.е. заявляемое изобретение отвечает критерию «новизна».

Поскольку использование изобретения позволяет осуществить существующую потребность, заявляемое изобретение отвечает критерию «изобретательский уровень».

Концентрат галенитовый из свинцовых руд (КГ-2) выпускается в качестве утяжелителя для буровых растворов.

Согласно ТУ 1725-011-56864391-2008 плотность утяжелителя составляет 6,8 г/см3. Концентрат галенитовый КГ-2 обеспечивает утяжеление буровых и тампонажных растворов, а благодаря высокой дисперсности седиментационную устойчивость растворов. Стабилизации утяжеленного тампонажного раствора достигается путем добавления полимерного реагента - гидросиэтилцеллюлозы типа Натросола 250 EXR. Добавка Натросола 250 EXR удерживает утяжелитель, дозировку Натросола 250 EXR подбирают на основе лабоанализа. Наличие НТФ обеспечивает высокую прокачиваемость и устранение преждевременного загустевания утяжеленного тампонажного раствора при низких водосмесевых отношениях.

Сравнительные данные свойств известного состава приведены в табл.1, а заявляемого утяжеленного тампонажного раствора в предельных (составы 1-7) и запредельных значениях ингредиентов (составы 8-13) в табл. 2.

Утяжеленный тампонажный раствор готовят следующим образом. Необходимое количество НТФ растворяют в воде. Затем на полученном водном растворе при непрерывном перемешивании затворяют смесь портландцемента тампонажного, концентрата галенитового из свинцовых руд и Натросола 250 EXR в заданных соотношениях.

В представленных экспериментах использовали портландцемент тампонажный ПЦТ 1G-CC-1 по ГОСТ 1581-91, концентрат галенитовый КГ-2 по ТУ 1725-011-56864391-2007, нитрилотриметилфосфоновую кислоту по ТУ 2439-347-05763441-2001, Натросол 250 EXR по ТУ 2231-001-21095737-2005 и воду водопроводную по ГОСТ Р 51232-98.

Определение основных свойств утяжеленного тампонажного раствора и камня производят в соответствии ГОСТ 26798.1-96 «Цементы тампонажные. Методы испытаний». Определение плотности, растекаемости, водоотделения производят при 20±2°С и атмосферном давлении. Для условий аномально высоких пластовых давлений при режимной температуре 120±2°С и давлении 85 МПа. Растекаемость определяют по конусу Аз-НИИ, плотность - пикнометром, коэффициент водоотделения - в мерном цилиндре, сроки схватывания - иглой Вика, время загустевания на консистометре двухкамерном модели 7025 А10, пределы прочности камня при сжатии на тестере прочности на сжатие модели 4268.

Пример. Для приготовления 1 кг утяжеленного тампонажного раствора (состав 4, табл. 2) необходимо взять 0,2 г НТФ, последовательно растворить в 230,5 см3 воды, затем 538 г портландцемента смешать с 230,5 г концентрата галенитового из свинцовых руд, 0,8 г Натросола 250 EXR и полученную сухую смесь затворить приготовленной жидкостью известными способами. Состав перемешивают 3 мин, после чего определяют плотность, растекаемость, коэффициент водоотделения. Раствор заливают в формы для определения сроков схватывания, времени загустевания и предела прочности камня. При повышенных температурах образцы хранят в камере твердения модели 1910. Камень испытывают на прочность через 24 ч твердения при режимных температурах и давлении.

Результаты испытаний приведены в табл.2. Приготовленный состав 4 имеет плотность 2,3 г/см3, растекаемость 190 мм, коэффициент водоотделения - нулевой. Время загустевания при 120°C и давлении 85 МПа через 5 ч 50 мин, предел прочности при сжатии - 13,8 МПа. Примеры приготовления испытания остальных составов, приведенных в табл. 2, аналогичны вышеописанному.

Для выявления отличительных признаков и положительного эффекта изменяли массовые соотношения ингредиентов в широком интервале значений.

Как видно из данных таблиц, заявляемый утяжеленный тампонажный раствор обладает повышенной по сравнению с прототипом плотностью от 2,3 до 2,33 г/см3, растекаемостью от 185 мм до 202 мм, более длительным временем загустевания при граничных значениях НТФ от 0,015 до 0,03 мас. %, концентрата галенитового из свинцовых руд от 23,05 до 26,92 мас. % и более высокой седиментационной устойчивостью при граничных значениях портландцемента от 49,95 до 53,85 мас. %, Натросола 250 EXR от 0,08 до 0,11 мас. %, водосодержании от 23,08 до 23,95 мас. %. При этом сохраняются основные технологические параметры (время загустевания раствора и прочность камня).

При содержании в растворе концентрата галенитового из свинцовых руд менее 23,05 мас. % плотность раствора составляет 2,22 г/см3 при растекаемости от 210 мм до 215 мм (составы 8, 9, 11), а при содержании концентрата галенитового более 26,92 мас. % плотность 2,31 г/м3, растекаемость снижается до 165 мм (состав 12).

Тампонажный раствор без добавки в него Натросола 250 EXR является седиментационно-неустойчивым, водоотделение составляет от 3,0 до 3,2% (составы 8, 9, 10, 11). При увеличении концентрации Натросола 250 EXR более 0,11 мас. % снижается прокачиваемость, растекаемость снижается до 165 мм (состав 12).

Необходимое время прокачивания раствора обеспечивается добавкой НТФ, при ее добавке более 0,03 мас. % наблюдается длительное время загустевания до 9 ч 20 мин (состав 13).

Предлагаемый утяжеленный тампонажный раствор позволяет повысить качество крепления глубоких скважин и предотвратить газонефтепроявления, имеющие место при цементировании обсадных колонн в зонах аномально высоких пластовых давлений и высоких температур. Использование материалов - портландцемента тампонажного, концентрата галенитового из свинцовых руд, Натросола 250 EXR, НТФ и воды, применяемых при цементировании, позволяет снизить затраты на строительство скважин, т.к. отпадает необходимость в доставке специальных утяжеленных цементов.

Утяжеленный тампонажный раствор, включающий портландцемент тампонажный, утяжеляющую добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве утяжеляющей добавки содержит концентрат галенитовый из свинцовых руд, в качестве замедлителя сроков схватывания нитрилотриметилфосфоновую кислоту, дополнительно Натросол 250 EXR при следующем соотношении компонентов, масс. %:
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 141-150 of 191 items.
17.03.2019
№219.016.e294

Способ определения температуры максимальной работоспособности твердосплавных режущих пластин

Способ включает построение графика температурной зависимости структурно-чувствительной характеристики режущей пластины по результатам кратковременных испытаний в диапазоне от 400 до 1000°С и определение на нем характерного участка, соответствующего интервалу температур максимальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682196
Дата охранного документа: 15.03.2019
21.03.2019
№219.016.eb0d

Способ проведения поинтервального гидроразрыва пласта в скважине и устройство для его осуществления

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для проведения поинтервального многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) в скважинах преимущественно с горизонтальным окончанием или боковых стволах реанимируемых скважин. Способ заключается в том, что определяют интервалы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682391
Дата охранного документа: 19.03.2019
30.03.2019
№219.016.f8cd

Способ защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями

Использование: в области электротехники для защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями от коротких замыканий. Технический результат - повышение чувствительности защиты преобразовательной установки. Способ защиты преобразовательной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683266
Дата охранного документа: 27.03.2019
30.03.2019
№219.016.f9e2

Ковш повышенной вместимости строительной машины

Изобретение относится к машиностроению, а именно к ковшовым погрузчикам, в частности к ковшам погрузчиков. Ковш повышенной вместимости строительной машины содержит верхнюю, нижнюю, боковые и заднюю части ковша и гидроцилиндры. Ковш имеет подвижные боковые части с рычагами, два сегмента, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683472
Дата охранного документа: 28.03.2019
09.05.2019
№219.017.50b5

Добавка для буровых растворов смолополимер

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Технический результат - комплексное повышение смазочных свойств бурового раствора, повышение термосолеустойчивости комплексного реагента в условиях высоких температур при улучшении других общетехнологических свойств и сокращении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002460752
Дата охранного документа: 10.09.2012
06.06.2019
№219.017.73d8

Система прогрева гидробака строительной машины

Система предназначена для гидропривода строительных машин, которые эксплуатируются в условиях отрицательных температур и вдали от стационарных баз. Система содержит корпус, сверху которого имеется крышка, в крышке имеется сливная и напорная магистраль, в корпусе имеются стенки. ДВС и корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690548
Дата охранного документа: 04.06.2019
07.06.2019
№219.017.7550

Установка для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод. Предложенная установка для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод содержит полый корпус. Внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690731
Дата охранного документа: 05.06.2019
09.06.2019
№219.017.7606

Способ многостадийной опрессовки труб в скважине и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть использована для испытания внутренним давлением (опрессовкой) бурильных или насосно-компрессорных труб в скважине. Технический результат - упрощение конструкции, предварительная настройка устройства по давлению опрессовки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691037
Дата охранного документа: 07.06.2019
23.08.2019
№219.017.c2aa

Устройство прогрева контуров гидрофицированной машины

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидроприводу подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования, и других машин, гидропривод которых эксплуатируется в условиях отрицательных температур и вдали от стационарных баз. Устройство прогрева контуров гидрофицированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697908
Дата охранного документа: 21.08.2019
02.10.2019
№219.017.cb4d

Способ формирования в грунте буроинъекционной анкерной сваи с армированным контролируемым уширением

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии устройства буроинъекционных анкерных свай, грунтовых анкеров, предназначенных для закрепления оползневых склонов, кессонов, подпорных стен, мачт, башен, стоек и других ответственных объектов. Способ формирования в грунте...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701273
Дата охранного документа: 25.09.2019
Showing 91-99 of 99 items.
09.06.2019
№219.017.7d88

Облегченная тампонажная смесь

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин с аномально низким пластовым давлением - АНПД, а именно к облегченным тампонажным смесям с высокими изолирующими свойствами. Техническим результатом изобретения является повышение изолирующей способности облегченной тампонажной смеси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002470979
Дата охранного документа: 27.12.2012
13.06.2019
№219.017.80ff

Способ изоляции пластов с проявлениями полиминеральных вод высокой степени минерализации

Изобретение относится к области строительства скважин, в частности к работам по изоляции напорных пластов, характеризующихся проявлениями полиминеральных вод высокой степени минерализации. Способ включает приготовление изолирующего состава на основе пластовой воды высокой степени минерализации,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691229
Дата охранного документа: 11.06.2019
14.06.2019
№219.017.82d0

Газоцементный тампонажный состав

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к тампонажным составам, применяемым для цементирования обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение изолирующей способности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691427
Дата охранного документа: 13.06.2019
29.06.2019
№219.017.99ae

Облегченный тампонажный раствор

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при цементировании обсадных колонн газовых, газоконденсатных или нефтяных скважин, осложненных наличием слабосвязанных, склонных к гидроразрыву пород. Технический результат - разработка стабильного облегченного тампонажного раствора с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002272125
Дата охранного документа: 20.03.2006
29.08.2019
№219.017.c47c

Тампонажная смесь

Изобретение относится к области цементирования обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах, вскрывающих пласты с полиминеральными водами высокой степени минерализации, может быть также использовано для цементирования колонн в одну ступень одним составом в терригенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698347
Дата охранного документа: 26.08.2019
28.03.2020
№220.018.1147

Утяжеленный тампонажный раствор

Изобретение относится к области цементирования обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах, вскрывающих пласты с аномально высокими давлениями и повышенными температурами. Утяжеленный тампонажный раствор содержит 37,43-39,02 мас. % портландцемента тампонажного, 24,17-27,29...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717854
Дата охранного документа: 26.03.2020
22.04.2020
№220.018.1714

Способ получения полых гранул из неорганического сырья и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области производства легковесных полых гранул из порошкообразного минерального или синтетического сырья для применения в производстве композитных полимерных изделий, облегчённых конструкционных материалов, теплоизоляции для трубопроводов, морозостойких штукатурок и иных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002719466
Дата охранного документа: 17.04.2020
22.04.2023
№223.018.510e

Блокирующий состав для ликвидации поглощений в продуктивных пластах при бурении скважин

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к составам для ликвидации поглощений в продуктивных пластах при бурении скважин. Блокирующий состав для ликвидации поглощений в продуктивных пластах при бурении скважин включает гелеобразователь – гуаровую камедь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794253
Дата охранного документа: 13.04.2023
14.05.2023
№223.018.571f

Кронштейн для подвеса кондуктора скважины в забурочной яме

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к оборудованию для подвешивания кондуктора скважины под цементирование в случае применения забурочной ямы, и может быть использовано при строительстве наклонно-направленных скважин. Кронштейн для подвеса кондуктора скважины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002733238
Дата охранного документа: 30.09.2020
+ добавить свой РИД