Тампонажный раствор
Сущность изобретения: раствор содержит , мас.%: цемент 63-68, дэман-полиметилметакрилат, модифицированный моноэтаноламином 0,05-0,5; вода остальное . В воде растворяют дзман. Водят в полученный раствор цемент, Характеристика тампонажного камня: повышается прочность в диапазоне температур от -30°С до +300°С. 1 табл.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 33/138
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.;,. ! К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4941398/03 (22) 03.06.91 (46) 30.05.93. Бюл. М 20 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) А.У.Шарипов, С.И.Долганская, Л,И.Рябова, Л.А,Чумаченко и Г.И.Петрухин (56) Авторское свидетельство СССР й. 1263817, кл, Е 21 В 33/138, 1984.
Авторское свидетельство СССР
hL 1105612. кл. Е 21 В 33/138, 1979.
Изобретение относится к газодобыче, в частности к растворам, применяемым для крепления скважин.
Цель изобретения — повышение прочности свойств тампонажного камня в диапазоне температур от -30 С до +300 C.
Тампонажный раствор, содержащий цемент, водорастворимый акриловый полимер и воду, при этом в качестве водорастворимого акрилового полимера он содержит дэман— модифицированный моноэтаноламином полиметилметакрилат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент 63-68
Дэман-полиметилметакрилат модифицированный моноэтаноламином 0.05-0,5
Вода Остальное, Использованный в работе цемент соответствовал требованиям ГОСТ 1581-85.
Даман выпускается ГПО "Оргстекла" г, Дзержинска в соответствии с требованиями
„„ЯЛ„„18184б4 А1 (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР (57) Сущность изобретения: раствор содержит, мас.%: цемент 63-68, дэман-полиметилметакрилат, модифицированный монозтаноламином 0,05-0,5; вода остальное. B воде растворяют даман. Водят в полученный раствор цемент, Характеристика тампонажного камня: повышается прочность в диапазоне температур от -30 С до
+300 С. 1 табл.
ТУ 6-01-873-86; представляет собой 30%ный раствор основного вещества в воде, Полимер даман — это полиметилметикрилат, модифицированный моноэтаноламином.
Даман, будучи добавленным к тампонажному раствору в количестве 0,05-0,5% Ю при температурах до 200 С мало влияет на сроки схватывания состава. С повышением Q© температуры до 300 С схватывание состава ф в присутствии дамана значительно замедля- О,, ется. Увеличение прочностных свойств образовавшегося камня наблюдается во всем диапазоне температур. При минусовых температурах камень обладает достаточно высокой прочностью.
° Ь
Технология приготовления тампонажного раствора состоит s том, что вяжущее (цемент) тщательно перемешивают с водой затворения, в которую предварительно вводят необходимое количество дамана.
Пример 1, В 368,5 мл воды (36,95%) растворяют 1,5 мл (0,5 г; 0,05%) дамана и в этот раствор вводят 630 г (63%) цемента, 1818464
-30 С
12-27
17-43
45 Цемент
Дэман-полиме63-68
Раствор помещают в автоклав при 180, 250, 300 и -30 С и определяют его сроки схватывания и водоотдачу. Их этого же раствора готовят образцы в виде призм 2х2х10 см, сроки схватывания, часы-минуту начало конец прочность на изгиб/сжатие, МПа через 1 сут 8/12 через 30 сут 9/12, 13,5/32,5; 5,3/7,5;
15,9/41,0; через 90 сут 10,0/13.9 через 180 сут 10,9/14,0, Пример 2. В 331 мл воды (33,5 ) растворяют.9 мл (3 r; 0,3 ) дамана и в этот же раствор вводят 660 г (66 ) цемента. Рассроки схватывания, час-мин 180 С начало 2-30 конец 4-10 прочность на изгиб/сжатие, МПа через 1 сут 3,8/8,3 через 20 сут 3,2/10,0
10,7/25,9 12,8/35,1 2,0/6,2
90 сут 3,9/11,0
180 сут 4,1/11,9
Пример 3, В 305 мл (31 g) воды растворяют 15 мл (5 г; 0,5 ) дэмана и в этот раствор вводят 680 г(68 /o) цемента. Раствор сроки схватывания, час-мин 180 С начало 3-10 конец 5-05 прочность на изгиб/сжатие, МПа через 1 сут 2,5/7,5 через 30 сут 3,0/9,3 9,5/22,1 11,0/31,8
1,5/5,8 через .90 сут 3,4/10,5 через 180 сут 3,9/11,6
Остальные примеры показаны в таблице. Из приведенных данных видно, что разработанные растворы образуют тампонажный камень, значительно дольше сохраняющий прочность на изгиб и сжатие, нежели камень из тампонажного раствора по прототипу; термостойкость разработанных растворов составляет 300 С; составы тампонажных смесей подбирались так, чтобы водоцементное число было близко к 0,5, которое является общепринятым в практике бурения. Концентрация дамана лежит в диапазоне 0,05-0,5 ; а) при концентрации ниже 0,05 даман не снижает водоотдачу тампонажного раствора; б) при концентрациях, превышающих 0,5 0, даман снижает прочность образующегося тампонажного которые твердеют 1 сут. Два из них испытывают на изгиб и сжатие. Остальные закладывают в водную среду и испытывают через 30, 90 и 180 сут. Результаты испытаний:
180 С 250 С
2-00 1-20
3-15 2-00 твор помещают в автоклав при 180, 250, 300 и -30 С и определяют сроки его схватывания и водоотдачу, Из этого же раствора готовят
8 образцов в виде призмы 2х2х10 см, которые твердеют 1 сут, Два из них подвергают на изгиб и сжатие сразу же по прошествии суток. Остальные закладывают в воду и испытывают через 30, 90, 180 сут. Результаты испытаний;
250 C 300 С -30 С
1-52 1-20 13-32
3-08 2-09 19-09 помещают в автоклав при 180, 250, 300 и
-30 С и определяют сроки схватывания и водоотдачу. Из этого же раствора готовят 8 . образцов в виде призм 2х2х10 см, которые твердеют 1 сут, Два из них подвергают испытанию на изгиб и сжатие сразу же по прошествии суток. Остальные закладывают в водную среду и испытывают через 30, 90 и
180 сут, Результаты испытаний:
250 С 300 С -30 С
2- 0 1-40 14-20
4-05 2-58 20-05 камня ниже 2,5 и 7,5 МПа соответственно на изгиб и на сжатие; при отрицательных температурах (до-30 С) камень сохраняет прочность свойства в соответствии с технологическими требованиями.
Таким образом, разработанный состав обладает низкой водоотдачей, высокой долговечностью и те рмостойкостью.
Формула изобретения
Тампонажный раствор, содержащий цемент, водорастворимый акриловый полимер и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств тампонажного камня в диапазоне температур от
-30 до+ЗОО С, в качестве водорастворимого акрилового полимера он содержит дэманполиметилметакрилат. модифицированный моноэтаноламином, при следующем сооТношении компонентов. мас. :
1818464
0,05-0,50
Остальное ноэтанол амином
Вода тилметакрилат, модифицированный моСостав растаооа, насЛ
Па ра не т рм язг/ся чеОез
30 сут
Изг/се через
30 сут
Пзг/са через
30 сут
Пода
Срокм скзатмеаПортландцемент
Дз- Пакнан рис-20
Поло- Про °
orna- нз ча, 1
Сроки скаатмСроки
cIIssrws ния, кения, час-мин час нин час-мми нач. ) «он. Па
Т -ЗОС мач. кон
°м ам.3кон. т 300 С 3.5/32,7 0-17 0-59 16.0/41,2 г» 1800
12-00 17-20 5,6/2.8
9.7/Ii 0 10.5/14.5 11,1/ 5,1 0-27 1-07
0,01
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
D,5
0,6 т» 2000
Растаосок ло лрототилу
0,2 33 30 1-40 г 10 7.7/28,9
О, 1 ЗЗ,ÇD 3-20 4-04
0-59 1-34 8,2/31,3 0-33 0-56 7,8/25,7
2-05 1-58 7,3/17,2 1-12 1-38 4,8/18.0
66,566,0Составитель С»Долганская
Техред М.Моргентал Корректор М.Куль
Редактор 3»Ходакова
Заказ 1930 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС
Г НТ ССP
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
62
63
64
66
67
68
37,99
36,95
35.90
34,70
33.50
32,2
31,0
29,9
Срок» схаатиеання, час -мин нана- кото меч
1-50 3"00
2-00 3-15
2-00 3-5D
2-20 3-40
2-30 4-10
2-40 4-50
3-10 5-05
7-12 10-10
0,2 3,5/12,D
О,! O,O/12.O
0,02 7.0/12
0 3,9/8,9 о 3,8/9,3 о :,8/9.î о 2,5/7.5
О 2.5/7.3
9,0/12,D
7,5/12.5
4.9/9,2
3,2/10,0
3.0/9.5
З.D/3,3
3.0/9,2
10,0/12,9
О.Э/1З,О
5,0/!2,0
3,9/11,0
3.5/10.8
3, 4/1 О, 5
3,3/10.5
10,9/I4,D 1-20 2-00
9,1/15,0 1"36 2-45
5 I/12 5 1 48 2 с7
4,1/11,9 1-52 3-08
3,9/11,7 2-05 3-52
3,9/11,6 2-20 4-05
3,8/11,6 2-42 5-91
13.5/32,5 0-56 1-4D 15,9/4!.0 12-27 17-43 5,3/7.5
12,9/31,D 1-00 1-49 15.2/39,7 12-49 18-00 4.0/7.0
12,0/29,7 1-08 2,0D 13,9/36,D 13-15 18-36 2,1/6,8
IO,7/25,9 I 20 2-09 12,8/35,1 13"32 19-09 2,0/6,2
10,0/23.7 1-29 2-36 11,7/32,3 13-51 19-41 1,7/5,9
9,5/22,1 1-40 2-58 11,0/31,8 14-20 20-05 1 ° 5/5 8
8.5/21,6 1-51 3-25 10,3/30,2 14-23 20-20 1,5/5,6
