Тампонажный раствор

 

Изобретение относится к бурению скважин. Пель - предотвращение замедления срокон схватывания и повышение прочности цементного камня. Раствор содержит следующие компоненты при HV соотношении, мас.%: портландцемент 66,622-66,660; вода 33,311-33,330; дихлорид бис-(Ы,М-диметил-М-карбодецоксимстип-N-птиленаммония)сульЛид (тчонни) 0,010-0,067. Добавку раст воряют воде, на которой }атворпют портландцемент. Тионнй обеспечивает пластификацию раствора бет замедления сроков схпатмваиия. I таба. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕСПУ6ЛИН (!9! (!)) А1 (11))g F. 2! В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ камня ° (сн,),м-cH g сн 2 !

СО

I ос„н„,— сн,-н (сн,), 2

СО !

ОСИН Ц

2С1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

lIO ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4694263/03 (22) 22.05.89 (46) 30.04.91 Бюл. И- 16 (71) Татарский госуддрственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьш<ленности и Институт органической химии AH УССР (72) И.С.Катеев, H.Т.!"(осквичева, С.И,<всупова, Г.С.Воронцова, И.О.Лозинский, Г,А.! олик, С.А.Кашапов и Г.В.Чирсков (53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР (" 1434078, кл. Е 21 В 33/138, !986.

Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам, М.: Недра, 1987, с.189.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промьш<пенности, а именно к цементированию скважин.

Цельн. изобретения является предотвращение замедления сроков схватывания и повышения прочности цементного

Указанная пель достигается использованием дихлорид бис †(N,N-диметил-Nкарбодецоксиметил-N-этиленаммония)—

2 (54) ТАМ!!(11!АЖ1!1!И РАСТВОР (57) И <обретс ние относится к бурению с кв джин. 11ель — предотв ра<1(ение замедления срокоп схватывания и повьш<ение прочности цементного камня. Раствор содержит следующие компоненты при их соотношении, мдс.Х: портландцемент

66,622 -66,660; вода 33,31! -33,330; дихлорид бис -(N,N-диметил-N-карбоде— цоксимет«я-N — этиленаммоция)гуль<Ь«д (т!и ний) 0,010 -0,067. Добавку растворя< т и воде, на которой затворяют портлдндцемсцт. Тионий обеспечивдет плдгтификдцию рдстворд без замедления сроков схв;<тывпция. тдбл. сульфида(тиония) в качестве плдстификаторд цементного раствора при следующем соотношении компонентов, ь<дс.7-:

Иортландцемент 66,622-66,66

Вода 33,311 -33,33

THOHHH 0,010-0,067.

Тионий представляет собой пасту светло-коричневого цвета, легко растворимую в воде.

< <ормуль<: эмпирическая С Н6 С12N20 структурная

1645462

Эффективность тиония в качестве пластификатора цементного раствора определяли в лабораторных условиях, В качестве цемента испольэовали порт5 ландцемент тампонажный для нормальных температур, 11ементный раствор готовят следующим образом. В техническую (водопроводную) воду добавляют заданное количество тиония и перемешивают до полного растворения, затем затворяют цемент при постоянном водоцементном отношении, равном 0,5.

У свежеприготовленного цементного раствора определяли следующие параметры: растекаемость, статическое напряжение сдвига, пластическую вязкость, сроки схватывания и прочностные показатели камня.

При испытаниях количество вводимого тиония изменяли в пределах 0,00750,25 мас.ч. на 100 мас.ч. цемента (0,01-0,067 мас. Ж).

Результаты лабораторных испытаний цементного раствора с добавкой, а также с добавлением известных пластификаторов (КССБ и ФХЛС) приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы эа нижний предел ввода тиония следует принять 0,01Х, так как при меньшем содержании тиония реологические свойства раствора (растекаемость и плястичес35 кая вязкость) ухудшаются.

Верхний предел ввода тиония в цементный раствор следует принять

О, 067 Ж, так как п р и большем соде ржании тиония реологические свойства ра40 створа уже не улучшаются, а механическая прочность цементного камня начинает снижаться.

При добавлении тиония в рекомендуемых пределах растекаемость цементно45 го раствора повышается с 25 до 26 см, при этом статическое напряжение сдвига и пластическая вязкость раствора соответственно снижается с 235 до 222 дин/см и с 53,7 до 50,7 сП.

Иэ данных таблицы также видно, что раствор с добавкой тиония по реологическим свойствам практически не уступает растворам с известными пластификаторами КССБ и ФХЛС.

Преимуществом раствора с добавкой тиония является то, что сроки схватывания цементного раствора сокращаются, а прочность цементного камня повышается °

Использование тиония в качестве пластификатора цементного раствора позволяет повысить прочность цементного камня на 41,3-47,1Х и сократить сроки схватывания раствора на 1 ч

10 мин и 2 ч — 20 мин по сравнению с известными пластификаторами.

Применение предлагаемого цементного раствора с рекомендуемой пластифицирующей добавкой позволит повысить качество крепления скважин.

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

Тампонажный раствор, включающий портландцемент, воду и добавку — пластификатор, отличающийся тем, что, с целью предотвращения замедления сроков схватывания и повышения прочности цементного камня, он содержит в качестве добавки-пластификатора дихлорид бис-(N,N-диметил-Nкарбодецоксиметил-N-зтиленаммония)— сульфид при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Портландцемент 66,622-66,660

Вода 33,311-33,330

Дихпорид бис— (N,N-диметил-Nкарбодецоксиметил-N-этиленаммония)сульфид 0,01 0-0,067

1645462

Цементный раствор

Количественное содержание

РастекаСтатичесПластическая вяэПрочность камня при изгибе через 48 ч, кгс/см

2 емость, см кое напрвкение сдвига, дин/см

Нач ало Коне ц компонентов, мас.Х кость сП

С предлагаемой добавкой

66,663

0 005

33,332

66,66

Цемент

Тионий

Вода

Цемент

Тионий

74,0 8-10

31,7

8-,55

23,0 327

35,0

235

25,0

0,01

Вода

Цемент

Тионий

37,8

53,0 8-21

9-1 5

25,3 232

Вода

Цемент

Тионий

39,6

51,8 8-26

9-20

25,6 227

Вода

Цемент

Тионий

39,0

9-25

50,7 8-35

26,0 222

Вода

Цемент

Тионий

37,6

26,0 222

33,277

66,660

Вода

Цемент

28,4

25,2 232

0,010

33,330

66,622

0,067

33,311

66,66

КССБ

Вода

Цемент

27,6

26,5 215

КССБ

Вода

Цемент

27,8

25,5 220

0,01

ФХЛС

33,33

66,622

0,067

33,311

Вода

Цемент

26,5 210

Вода

33,33

66,655

0,01 7

33,328

66,664

0,034

33,322

66,622

0,067

33,311

66,555

0,168

Сроки схватывания, ч-мин

53, 7 8-1 5 9-05

50,7 8-45 9-37

53,0 8-30 9-25

49,0 10-00 10-35

50,2 8-37 9-35

48,0 1! -05 II -45 26,5