×
12.01.2017
217.015.59c9

ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к строительству нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано при цементировании эксплуатационной колонны верхних надпродуктивных интервалов скважины тампонажным материалом с добавлением пеностекла. Облегченный тампонажный состав для цементирования верхних надпродуктивных интервалов скважины включает тампонажный портландцемент, облегчающую добавку в виде пеностекла, понизитель водоотдачи и пеногаситель, причем пеностекло выбрано с фракционным составом 0,4-1 мм, водопоглощением по объему 2-10% и насыпной плотностью гранул 400±50 кг/м, в качестве понизителя водоотдачи состав содержит поливинилацетат марки ВР-08, а в качестве пеногасителя - низковязкую силиконовую пеногасящую эмульсию марки Пента 463, при следующем соотношении компонентов, мас. %: тампонажный портландцемент - 100, и сверх 100% пеностекло - 17-23, понизитель водоотдачи - 0,3-0,6, пеногаситель - 0,04-0,06. Технический результат - расширение технологических возможностей применения тампонажного состава за счет изменения диапазона плотностей при сохранении высокой прочности цементного камня и высокой адгезионной прочности. 1 пр., 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к строительству нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано при цементировании эксплуатационной колонны верхних надпродуктивных интервалов скважины тампонажным материалом с добавлением пеностекла.

Известна облегченная тампонажная смесь (патент RU №2255205, МПК Е21В 33/138, опубл. 27.06.2005, бюл. №18), включающая тампонажный портландцемент, алюмосиликатные микросферы - облегчающая добавка, микрокремнезем МК-85 неуплотненный, конденсированный - понизитель скорости фильтрации, и гранулированный хлорид кальция.

Данная тампонажная смесь имеет следующий недостаток - короткие сроки загустевания тампонажной смеси из-за введения хлорида кальция, что может привести к превышению плановых давлений при цементировании.

Наиболее близкой по составу и назначению к предлагаемому является рецептура тампонажного раствора (Опыт повышения качества крепления скважин в ОАО «Татнефть». Нефтяное хозяйство. 2012. - №5. - С. 45-47). В данной рецептуре в качестве облегчающей добавки указаны стеклянные полнотелые, увеличенные в объеме гранулы Super-К с размером фракции 0,1±0,8 мм с закрытыми порами плотностью 1000 кг/м3. Также рецептура включает понизитель водоотдачи и пеногаситель.

Недостатком данного состава является раннее загустевание цементного раствора, что может привести к недостижению ожидаемых физико-механических свойств цементного раствора и, как следствие, к недоподъему цементного раствора к устью скважины и оставлению цементного раствора в колонне, что влечет за собой простой скважины и затраты времени на дополнительное разбуривание цементного камня.

Техническими задачами настоящего изобретения являются сокращение материальных и денежных затрат за счет уменьшения расхода используемого, более дешевого инертного наполнителя, а также расширение технологических возможностей применения облегченного тампонажного состава за счет изменения диапазона плотностей при сохранении высоких технологических показателей получаемого раствора и высокой прочности цементного камня из него, а также прочности сцепления цементного камня с обсадной колонной и стенкой скважины.

Поставленные технические задачи решаются описываемым облегченным тампонажным составом для цементирования верхних надпродуктивных интервалов скважины, включающим тампонажный портландцемент, облегчающую добавку в виде пеностекла, понизитель водоотдачи и пеногаситель.

Новым является то, что пеностекло выбрано с фракционным составом 0,4-1 мм, водопоглощением по объему 2-10% и насыпной плотностью гранул 400±50 кг/м3, в качестве понизителя водоотдачи состав содержит поливинилацетат марки ВР-08, а в качестве пеногасителя - низковязкую силиконовую пеногасящую эмульсию марки Пента 463, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

тампонажный портландцемент 100
пеностекло 17-23
понизитель водоотдачи 0,3-0,6
пеногаситель 0,04-0,06

Для осуществления изобретения использовали следующие компоненты:

- тампонажный портландцемент с техническими условиями по ГОСТ 1581-96;

- пеностекло - материал с ячеистой структурой, получаемый спеканием тонкоизмельченного стекла и газообразователя (производство ООО "МК Новые технологии", г. Яхрома), имеющий следующие характеристики:

- фракционный состав - 0,4-1 мм;

- коэффициент теплопроводности - не более 0,16 Вт/(м·К);

- водопоглощение по объему - 2-10%;

- насыпная плотность гранул - 400±50 кг/м3;

- пеногаситель марки ВР-08 - поливинилацетат (поливиниловый спирт), бесцветный полимер, растворимый в воде, с плотностью 1,27-1,3 г/см3, используемый в качестве понизителя водоотдачи;

- вода по ГОСТ 2874-82 - водопроводная.

Также могут быть использованы понизители водоотдачи следующих марок:

- Wellfix FL-1, FL-2 (ООО «Химпром», г. Пермь), позволяющий эффективно регулировать фильтрационные характеристики цементного раствора. Снижает показатель водоотделения за счет структурирования цементного теста и удерживания воды в объеме раствора;

- Clearwater CFL-110 (фирма Clearwater Engineered Chemistry, США) - водорастворимая полимерная добавка нелатексного типа для снижения показателя фильтрации тампонажного раствора и увеличения адгезии цементного камня;

- Diasel FL (Chevron Philips, США) - незамедляющий понизитель фильтрации, позволяющий сократить потребность в ускорителях схватывания при низких температурах или при применении цементных растворов низкой плотности.

В качестве пеногасителя использовали низковязкую силиконовую пеногасящую эмульсию марки Пента 463 по ТУ 257-029-40245042-2002 от белого до светло-серого цвета, смешивающуюся с водой в любых соотношениях.

Для проведения лабораторных исследований были приготовлены тампонажные растворы с компонентными составами, приведенными в опытах 1-7 (табл.).

Определение основных свойств облегченного тампонажного раствора и камня производили при температуре 20±2°С и атмосферном давлении в соответствии с ГОСТ 26798.1-96 "Цементы тампонажные. Методы испытаний", а также с моделированием скважинных условий при давлении 25 МПа и температуре 30°С.

Тампонажный раствор готовят следующим образом. Водный раствор готовят путем растворения в отстоянной водопроводной воде необходимого количества химических реагентов в течение 5 мин. Далее в него добавляют заранее приготовленную смесь тампонажного портландцемента с гранулами пеностекла и полученный раствор перемешивают в течение 30 мин при помощи мешалки со скоростью 500-700 об/мин (с целью предотвращения разрушения гранул).

Пример конкретного выполнения. Для приготовления тампонажного раствора взяли 600 г отстоянной водопроводной воды, в которую добавили 5 г поливинилацетата марки ВР-08 и 0,5 г силиконовой пеногасящей эмульсии марки Пента 463 и перемешивали до полного растворения реагентов в воде.

Затем сухую смесь из 1000 г портландцемента и 200 г пеностекла затворяли на приготовленном водном растворе и перемешивали до получения однородного тампонажного раствора (опыт №4, табл.).

Плотность тампонажного раствора определяли пикнометром. Растекаемость по конусу АзНИИ. Пределы прочности цементного камня на изгиб и сжатие определяли через 2 сут (ГОСТ 26798.1-96). Адгезию цементного камня с колонной определяли следующим образом. В кольцевую форму заливали тампонажный раствор. С помощью испытательной машины через 48 часов пуансоном выдавливали получившийся цементный камень, замеряли силу смещения (Данюшевский B.C., Алиев P.M., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. - М.: Недра, 1987. - С. 350-353).

Анализ данных прототипа показывает, что известный тампонажный раствор (опыты №8, 9) при водоцементном отношении 0,636 имеет нестабильную плотность при фиксированном содержании ингредиентов. Полученный из смеси тампонажный раствор имеет показатели плотности от 1487 до 1530 кг/м3, при твердении цементного камня в условиях низких и нормальных температур - в течение 2 сут.

Средняя прочность по результатам семи опытов (опыты №1-7) составила: на изгиб - 2,96 МПа, что выше аналогичного показателя прототипа в 1,5 раза, на сжатие - 7,96 МПа, в 1,7 раза, соответственно. Растекаемость цементного теста в пределах ГОСТ 26798.1-85 (240-250 мм) (опыты №1-7).

Средняя прочность цементного камня на сжатие при твердении в камере ультразвукового анализатора цемента (УАЦ) через 48 ч, при давлении Р=25 МПа и температуре t=30°С составила 18,46 МПа, что выше аналогичного показателя у прототипа в 2,2 раза.

Адгезия цементного камня через 24 ч при давлении 25 МПа и температуре 30°С достигает 46,5 кН, что превышает в 6 раз показатель прототипа, равный 7,3 кН.

Как видно из результатов лабораторных исследований, предлагаемый облегченный тампонажный состав обладает преимуществом по следующим физико-механическим показателям: прочности на изгиб и сжатие, прочности под давлением и адгезии, что позволяет улучшить качество цементирования.

Предлагаемый состав расширяет технологические возможности применения облегченного тампонажного состава за счет расширения диапазона плотностей, обеспечивает улучшение качества крепления скважин, сохранение сплошности хорошо изолирующего цементного камня в кольцевом пространстве по всему интервалу цементирования за счет оптимальной растекаемости и высокой прочности сцепления цементного камня с обсадной колонной, позволит обеспечить снижение затрат при строительстве скважин за счет менее жестких условий подготовки ствола скважины, сокращения времени ожидания затвердевания цемента, а также за счет снижения стоимости облегчающей добавки поможет создать стойкую к кислотным обработкам призабойную зону скважины, за счет инертного наполнителя - пеностекла, позволит обеспечить подъем тампонажного раствора при цементировании скважин в одну ступень.

Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем.

Используемые в составе компоненты доступны для приготовления тампонажного раствора, при этом пеностекло, входящее в состав компонентов, отечественного производства и в три раза дешевле, чем облегчающий компонент зарубежного производства по прототипу. Приготовление и применение тампонажного раствора из предлагаемого состава не требуют использования дополнительного оборудования, следовательно, не увеличивают капитальные затраты, а технология цементирования не отличается от общепринятой. Использование предлагаемого состава на нефтяных промыслах даст ощутимый экономический эффект.

К дате подачи заявки идут подготовительные операции к промысловым испытаниям на скважинах ОАО "Татнефть".

Облегченный тампонажный состав для цементирования верхних надпродуктивных интервалов скважины, включающий тампонажный портландцемент, облегчающую добавку в виде пеностекла, понизитель водоотдачи и пеногаситель, отличающийся тем, что пеностекло выбрано с фракционным составом 0,4-1 мм, водопоглощением по объему 2-10% и насыпной плотностью гранул 400±50 кг/м, в качестве понизителя водоотдачи состав содержит поливинилацетат марки ВР-08, а в качестве пеногасителя - низковязкую силиконовую пеногасящую эмульсию марки Пента 463, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 444.
10.01.2013
№216.012.1942

Струйный аппарат для очистки ствола скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для промывки и очистки буровых скважин. Устройство содержит корпус с резьбой для соединения с колонной труб, переводник, полый ствол, соединяющий корпус с переводником и снабженный упорным кольцом и радиальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471958
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d02

Пробка разделительная цементировочная нижняя

Изобретение относится к нефтегазовой промышенности, а именно к цементировочной пробке, которая может быть использована для очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб от глинистой корки и разделения цементного (тампонажного) раствора. Пробка включает металлический разбуриваемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472920
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.07.2013
№216.012.5a18

Заколонный самоуплотняющийся манжетный пакер

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для разобщения пластов в скважине. Обеспечивает повышение надежности разобщения затрубного пространства в скважине при ее креплении, освоении и эксплуатации, предотвращение движения различных по природе жидкостей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488685
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.06.2014
№216.012.cf0f

Уплотнительная манжета для заглушки обсадной трубы, испытываемой на герметичность

Манжета предназначена для испытания труб, трубопроводов на прочность и герметичность. Манжета выполнена из упругого эластичного материала в виде стакана с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и с внутренней поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса, большим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518778
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.08.2015
№216.013.698b

Способ крепления наружной оснастки к трубам обсадной колонны

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, в частности к способам крепления наружной оснастки к трубам обсадной колонны. Способ крепления наружной оснастки к трубам обсадной колонны включает одностороннее закрепление ее стопорными элементами типа потайной болт путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558572
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.11.2015
№216.013.8abc

Гибкий вал (варианты)

Изобретение относится к оборудованию для нефтяной промышленности и предназначено для использования в устройствах для глубокой перфорации пластов. Гибкий вал, содержащий упругий шланг, оболочку в виде отдельных цилиндрических звеньев с центральным отверстием, контактирующих друг с другом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567123
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.12.2015
№216.013.9baa

Скребок гидроструйный тросовый

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для очистки стенок скважины от фильтрационной корки и закупоривания пор и трещин коллектора. Устройство включает трубчатый корпус с присоединительными резьбами на концах и скребками, установленными снаружи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571475
Дата охранного документа: 20.12.2015
10.04.2016
№216.015.2e9e

Водонабухающий пакер

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при производстве водонабухающих пакеров. Техническим результатом является повышение изолирующей способности пакера. Водонабухающий пакер включает корпус и набухающий материал. Набухающий материал выполнен трехслойным, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580564
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2ef6

Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам герметизации нарушений эксплуатационной колонны, ликвидации негерметичности цементного кольца в малопроницаемых пластах и ограничения водопритока в скважине. Технический результат изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580534
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.376c

Способ эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способу эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования. Техническим результатом является повышение изолирующей способности пакера. Способ эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования включает установку набухающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581593
Дата охранного документа: 20.04.2016
Показаны записи 1-10 из 144.
10.01.2013
№216.012.1942

Струйный аппарат для очистки ствола скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для промывки и очистки буровых скважин. Устройство содержит корпус с резьбой для соединения с колонной труб, переводник, полый ствол, соединяющий корпус с переводником и снабженный упорным кольцом и радиальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471958
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d02

Пробка разделительная цементировочная нижняя

Изобретение относится к нефтегазовой промышенности, а именно к цементировочной пробке, которая может быть использована для очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб от глинистой корки и разделения цементного (тампонажного) раствора. Пробка включает металлический разбуриваемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472920
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.07.2013
№216.012.5a18

Заколонный самоуплотняющийся манжетный пакер

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для разобщения пластов в скважине. Обеспечивает повышение надежности разобщения затрубного пространства в скважине при ее креплении, освоении и эксплуатации, предотвращение движения различных по природе жидкостей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488685
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.06.2014
№216.012.cf0f

Уплотнительная манжета для заглушки обсадной трубы, испытываемой на герметичность

Манжета предназначена для испытания труб, трубопроводов на прочность и герметичность. Манжета выполнена из упругого эластичного материала в виде стакана с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и с внутренней поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса, большим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518778
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.08.2015
№216.013.698b

Способ крепления наружной оснастки к трубам обсадной колонны

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, в частности к способам крепления наружной оснастки к трубам обсадной колонны. Способ крепления наружной оснастки к трубам обсадной колонны включает одностороннее закрепление ее стопорными элементами типа потайной болт путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558572
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.11.2015
№216.013.8abc

Гибкий вал (варианты)

Изобретение относится к оборудованию для нефтяной промышленности и предназначено для использования в устройствах для глубокой перфорации пластов. Гибкий вал, содержащий упругий шланг, оболочку в виде отдельных цилиндрических звеньев с центральным отверстием, контактирующих друг с другом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567123
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.12.2015
№216.013.9baa

Скребок гидроструйный тросовый

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для очистки стенок скважины от фильтрационной корки и закупоривания пор и трещин коллектора. Устройство включает трубчатый корпус с присоединительными резьбами на концах и скребками, установленными снаружи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571475
Дата охранного документа: 20.12.2015
10.04.2016
№216.015.2e9e

Водонабухающий пакер

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при производстве водонабухающих пакеров. Техническим результатом является повышение изолирующей способности пакера. Водонабухающий пакер включает корпус и набухающий материал. Набухающий материал выполнен трехслойным, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580564
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2ef6

Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам герметизации нарушений эксплуатационной колонны, ликвидации негерметичности цементного кольца в малопроницаемых пластах и ограничения водопритока в скважине. Технический результат изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580534
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.376c

Способ эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способу эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования. Техническим результатом является повышение изолирующей способности пакера. Способ эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования включает установку набухающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581593
Дата охранного документа: 20.04.2016
+ добавить свой РИД