Тампонажный материал

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для крепления и ремонта нефтяных и газовых скважин, расположенных на месторождениях в условиях воздействия минерализованных пластовых вод, а также с проявлением сероводорода. Использование тампонажного материала позволяет увеличить коррозионную стойкость и снизить газопроницаемость тампонажного камня, что повышает его долговечность. Тампонажный материал содержит минеральное вяжущее (96-99 мас.%) и порошкообразный продукт переработки жидких и гелеобразных отходов производства эпоксидных смол (1,0-4,0 мас.%). Данный состав может быть использован также в производстве строительных изделий, например, для коррозионно-стойких материалов. 1 табл.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для крепления и ремонта нефтяных и газовых скважин, расположенных на месторождениях в условиях воздействия минерализованных пластовых вод, а также с проявлением сероводорода.

Известен материал для цементирования скважин, в состав которого входят портландцементный клинкер, ингибирующая добавка и водный раствор MgSO₄ [1] Однако недостаточная коррозионная стойкость в H₂S обуславливает невысокую прочность цементного камня.

Известен тампонажный материал, содержащий вяжущее, песок, баритовый концентрат и твердый гидрофобизатор.

Однако тампонажный материал данного состава имеет низкую коррозионную стойкость в среде H₂S и повышенную газопроницаемость.

Известен цементный камень с содержанием полиэпоксидов [2] Однако из-за избытка реакционных центров и некачественного отверждения эпоксидных смол в процессе формирования цементного камня или практически полного отсутствия реакционных центров в случае применения эпоксидных полимеров тампонажный раствор характеризуется высоким водоотделением, а камень недостаточными коррозионной стойкостью в сероводородной среде и проницаемостью.

Целью изобретения является снижение водоотделения при одновременном увеличении коррозионной стойкости и уменьшении газопроницаемости тампонажного камня.

Для этого тампонажный материал для крепления и ремонта скважин содержит минеральное вяжущее и порошкообразные отходы производства эпоксидных смол (ОПЭС), полученные в результате переработки жидких и гелеобразных отходов и выделения полимерного продукта из сточных вод, при следующем соотношении компонентов, мас.

Минеральное вяжущее 96,0-99,0 Порошкообраз- ные отходы произ- водства эпоксид- ных смол 1,0-4,0 Порошкообразные ОПЭС получают в результате специальной переработки жидких и гелеобразных отходов производства эпоксидиановых и эпоксинаволочных и других эпоксидных смол по "Временному технологическому регламенту на обезвреживание жидких отходов и выделение полимерного продукта из сточных вод производства эпоксидных смол", Казань, 1990. Сущность переработки заключается в отделении геля от жидкости, выделении полупродуктов и совместной сушке их с твердым полимерным продуктом.

В соответствии с регламентом получают порошкообразный продукт ОПЭС со следующими характеристиками: Внешний вид Легкий мелкодис- персный порошок серого или
коричневого
цвета
Насыпная масса, кг/м³ 400-500
Эпоксидное число, 1,1-3,0
Содержание
омыляемого хлора, 1,25-1,70
Содержание иона хлора, Не менее 0,16
Содержание летучих, мас. Не более 1,0
Для получения тампонажного материала использовали: тампонажный портландцемент по ГОСТ 1561-85 и порошкообразные ОПЭС. Технология приготовления тампонажного материала для крепления и ремонта скважин не отличается от приготовления традиционных тампонажных материалов. Тампонажный портландцемент и порошкообразные ОПЭС доставляют на буровую установку, где производят их смешение и затворение водой по общепринятой технологии получения тампонажных растворов без дополнительных операций. Сухая основа тампонажного материала (портландцемент + порошкообразные ОПЭС) может быть приготовлена также в заводских условиях.

Данные исследований физико-механических свойств тампонажного материала для крепления и ремонта скважин приведены в таблице.

П р и м е р 1. Берут 0,995 кг тампонажного портландцемента, 0,005 кг порошкообразных ОПЭС и затворяют водой из расчета В/С=0,5. Смесь приготавливают на механической мешалке и получают тампонажный раствор с плотностью 1840 кг/м³, растекаемостью по конусу АзНИИ 190 мм и водоотделением 2,5% Камень характеризуется двухсуточной прочностью при сжатии 4,1 МПа, при изгибе 3,5 МПа, коэффициентом коррозионной стойкости 0,60 и газопроницаемостью 6,3х10^-15 м².

П р и м е р 2. Берут 0,980 кг тампонажного портландцемента, 0,020 кг порошкообразных ОПЭС и затворяют водой из расчета В/С=0,5. Смесь приготавливают на механической мешалке и получают тампонажный раствор с плотностью 1840 кг/м³, растекаемостью по конусу АзНИИ 190 мм и водоотделением 0,1% Камень характеризуется двухсуточной прочностью при сжатии 4,0 МПа, при изгибе 3,5 Мпа, коэффициентом сероводородостойкости 0,98 и газопроницаемостью 1,4х10^-15 м².

П р и м е р 3. Берут 0,960 кг тампонажного портландцемента, 0,040 кг порошкообразных ОПЭС и затворяют водой из расчета В/С=0,5. Смесь приготавливают на механической мешалке и получают тампонажный раствор с плотностью 1830 кг/м³, растекаемостью по конусу АзНИИ 180 мм и водоотделением 0,1% Камень характеризуется прочностью при сжатии 3,1 МПа, при изгибе 3,0 МПа, коэффициентом коррозионной стойкости 0,94 и газопроницаемостью 1,1х10^-15 м².

Испытания проведены по ГОСТ 26798.0-85-26798.2-85.

Технология приготовления тампонажного материала для крепления и ремонта скважин отличается простотой, при этом используются нетоксичные вещества.

Таким образом, применение тампонажного материала с порошкообразными ОПЭС значительно повысит долговечность службы тампонажного камня в условиях сероводородной агрессии, а также существенно увеличит межремонтный период эксплуатации скважин.

Формула изобретения

ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий минеральное вяжущее и добавку на основе эпоксидных смол, отличающийся тем, что в качестве добавки на основе эпоксидных смол он содержит порошкообразные отходы производства эпоксидных смол, полученных в результате переработки жидких и выделении полимерного продукта из сточных вод, при следующем соотношении компонентов, мас.

Минеральное вяжущее 96,0 99,0
Порошкообразные отходы производства эпоксидных смол 1,0 4,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2