close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2337123

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 337 123
(13)
C1
(51) МПК
C09K 8/467 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007104905/03, 08.02.2007
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
08.02.2007
(45) Опубликовано: 27.10.2008 Бюл. № 30
(73) Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью
"ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" (RU)
Адрес дл переписки:
614000, г.Пермь, ул. Ленина, 62, ООО "ЛУКОЙЛПЕРМЬ", отдел производственных проектов и
программ, Г.И. Селезневой
(54) ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
2 3 3 7 1 2 3
3,10-6,28; хлористый магний - 7,56-8,40; вода до 100. Технический результат - придание
тампонажному составу и его смеси с водой
приемлемых дл производства работ сроков
загустевани и схватывани в услови х
пониженных положительных температур до 6°С
при одновременном повышении водостойкости
сформировавшегос цементного камн . 1 з.п. ф-лы,
1 табл.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к тампонажным
составам дл изол ции и разобщени зон
поглощений
технологических
жидкостей
при
бурении и креплении скважин в интервалах
интенсивного движени пластовых вод, в том числе
в зонах сол ного карста. Тампонажный состав
содержит, мас.%: гипсовое в жущее - 46,58-53,46;
гипсоглиноземистый расшир ющийс цемент 6,21-9,43; порошок магнезитовый каустический -
Страница: 1
RU
C 1
C 1
ЖИДКОСТЕЙ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
2 3 3 7 1 2 3
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2273724 C1, 10.04.2006. RU 2144977
C1, 27.01.2000. RU 2103242 C1, 27.01.1998. RU
2139985 C1, 20.10.1999. EP 0704410 A2,
03.04.1996. JP 1108139 A, 25.04.1989.
R U
(72) Автор(ы):
Толкачев Георгий Михайлович (RU),
Шилов Алексей Михайлович (RU),
Козлов Александр Сергеевич (RU),
М лицин Владимир Афанасьевич (RU),
Угольников Юрий Сергеевич (RU)
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 337 123
(13)
C1
(51) Int. Cl.
C09K 8/467 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007104905/03, 08.02.2007
(24) Effective date for property rights: 08.02.2007
(45) Date of publication: 27.10.2008 Bull. 30
(73) Proprietor(s):
Obshchestvo s ogranichennoj otvetstvennost'ju
"LUKOJL-PERM'" (RU)
7.56-8.40; water - to 100.
EFFECT: cement thickening and setting period,
acceptable for work execution in low positive
temperatures conditions, and increase in water
resistance of cement stone formed.
2 cl, 1 ex, 1 tbl
R U
2 3 3 7 1 2 3
C 1
C 1
(57) Abstract:
FIELD: chemistry, construction.
SUBSTANCE: backfill composition contains, in
wt %: gypsum bonding agent - 46.58-53.46; gypsumalumina expanding cement - 6.21-9.43; magnesite
caustic powder - 3.10-6.28; magnesium chloride -
Страница: 2
EN
2 3 3 7 1 2 3
(54) BACKFILL COMPOSITION FOR PROCESS LIQUID THIEF ZONES ISOLATION IN WELL BORING
R U
Mail address:
614000, g.Perm', ul. Lenina, 62, OOO "LUKOJLPERM'", otdel proizvodstvennykh proektov i
programm, G.I. Seleznevoj
(72) Inventor(s):
Tolkachev Georgij Mikhajlovich (RU),
Shilov Aleksej Mikhajlovich (RU),
Kozlov Aleksandr Sergeevich (RU),
Mjalitsin Vladimir Afanas'evich (RU),
Ugol'nikov Jurij Sergeevich (RU)
RU 2 337 123 C1
5
10
15
20
25
30
Изобретение относитс к нефтедобывающей промышленности, а именно к
тампонажным составам дл изол ции и разобщени зон поглощений технологических
жидкостей при бурении и креплении низкотемпературных скважин в интервалах
интенсивного движени пластовых вод, в том числе в зонах сол ного карста.
Известен тампонажный материал дл изол ции водопритоков в эксплуатирующихс скважинах, содержащий, мас %: гипсоглиноземистый или напр гающий цемент - 55-65;
модифицированную ПАВ углеводородную жидкость - остальное (Патент РФ №2139985, кл.
Е21В 33/138, опубл. 1999 г.).
Недостатком указанного известного материала вл ютс длительные сроки схватывани даже при твердении в услови х нормальной температуры, а цементный камень известного
тампонажного материала, полученного затворением цемента углеводородной жидкостью,
не обеспечивает формирование адгезионной св зи цементного камн с горными породами
стенок скважины. Указанные недостатки известного тампонажного материала не позвол ют
эффективно использовать его при ликвидации поглощений в зонах сол ного карста и
интенсивного движени пластовых вод в услови х низких положительных температур.
Также известен тампонажный цемент дл низкотемпературных скважин «Аркцемент»,
содержащий, мас.%: портландцемент - 48-80; гипс и/или глиноземистый цемент - 20-50;
противоморозную добавку - хлористую соль щелочного или щелочноземельного металла 4-6; пластификатор - 0,15-0,7 от массы тампонажного цемента (Патент РФ №2144977, кл.
Е21В 33/138, опубл. 2000 г.).
Однако тампонажные материалы, приготовленные из этого цемента, характеризуютс длительными сроками схватывани и продолжительным временем между его началом и
окончанием. Разбавление же раствора известного тампонажного материала пластовой
водой в зоне поглощени приводит к образованию смесей, характеризующихс запредельными сроками загустевани и схватывани . По этим причинам известный цемент
не может быть использован дл приготовлени тампонажного материала дл результативного проведени изол ционных работ в скважинах в указанных выше услови х.
По совокупности признаков и назначению наиболее близким к за вл емому
техническому решению вл етс тампонажный состав дл изол ции зон поглощений при
бурении скважин, содержащий гипсовое в жущее, порошок магнезитовый каустический,
хлористый магний и воду, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Гипсовое в жущее
47,64-56,27
Порошок магнезитовый каустический 2,90-10,35
Хлористый магний
9,15-11,92
Вода
остальное
35
40
45
50
(Патент РФ №.2273724, кл. Е21В 33/138, опубл. 2006 г.).
Высока эффективность применени этого известного состава св зана с тем, что при
смешивании его с водами, наход щимис в поглощающем пласте, образуетс быстросхватывающа с смесь (БСС), эффективно закупоривающа каналы и трещины и,
тем самым, обеспечивающа создание надежного изол ционного экрана в околоствольном
массиве горных пород.
Существенным недостатком указанного известного тампонажного состава вл етс невысока эффективность применени его в услови х низких положительных температур
(4-10°С) по причине увеличенных сроков загустевани и схватывани как самого состава,
так и его смесей с водами, наход щимис в поглощающем пласте.
Кроме того, формирующийс из указанного состава цементный камень имеет
ограниченную водостойкость, что со временем может привести к разрушению
изол ционного экрана и возобновлению поглощени технологических жидкостей в
скважине. Отмеченные недостатки преп тствуют широкому применению известного
состава при ликвидации поглощений в скважинах.
Задача предлагаемого изобретени - расширение области применени тампонажных
составов на основе гипсовых в жущих материалов и повышение эффективности
проводимых с их использованием работ в более широком диапазоне температур за счет
Страница: 3
DE
RU 2 337 123 C1
5
10
сокращени сроков загустевани и схватывани как самого тампонажного состава, так и
его смесей с пластовыми водами в интервалах ствола скважины с низкими
положительными температурами, а также за счет повышени водостойкости
формирующегос цементного камн .
Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым изобретением, заключаетс в
придании тампонажному составу и его смеси с водой приемлемых дл производства работ
сроков загустевани и схватывани в услови х пониженных положительных температур до
6°С при одновременном повышении водостойкости сформировавшегос цементного камн .
Указанный технический результат достигаетс за вл емым тампонажным составом дл изол ции зон поглощений технологических жидкостей при бурении скважин, содержащим
гипсовое в жущее, порошок магнезитовый каустический, хлористый магний и воду, при
этом он дополнительно содержит гипсоглиноземистый расшир ющийс цемент при
следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Гипсовое в жущее
15
46,58-53,46
Гипсоглиноземистый расшир ющийс цемент
3,10-6,28
Хлористый магний
7,56-8,40
Вода
20
25
30
35
40
45
50
6,21-9,43
Порошок магнезитовый каустический
до 100
В качестве хлористого магни в тампонажном составе используют бишофит.
Отличительными признаками за вл емого состава от состава по прототипу вл етс наличие в нем гипсоглиноземистого расшир ющегос цемента (далее ГТРЦ), а также иное
количественное соотношение используемых ингредиентов.
Достижение указанного технического результата, по-видимому, обеспечиваетс не
только за счет ускоренного схватывани состава, содержащего ГГРЦ, но и за счет
образовани низкоосновных гидросульфоалюминатов и гидрохлоралюминатов кальци .
Это обуславливает повышенную скорость структурообразовани исходного состава и
смеси его с пластовой водой, а также длительную водостойкость образующегос цементного камн . Благодар указанным свойствам предлагаемый состав может безопасно
и эффективно примен тьс при ликвидации поглощений технологических жидкостей при
низких положительных температурах до 6°С в услови х длительного воздействи на
сформировавшийс цементный камень подземных вод.
Дл приготовлени предлагаемого тампонажного состава используютс следующие
вещества:
- гипсовое в жущее марки Г-7 по ГОСТ 125-79;
- порошок магнезитовый каустический марки ПМК-83 по ГОСТ 1216-87;
- гипсоглиноземистый расшир ющийс цемент по ГОСТ 11052-74;
- хлористый магний технический по ТУ 2152-018-00203944-97 (взамен хлористого магни может быть использован бишофит по ТУ 2152-063-00209527-99);
- вода техническа .
Возможность осуществлени за вл емого изобретени подтверждаетс следующим
примером.
Пример. Дл приготовлени предлагаемого тампонажного состава готов т отдельно
сухую тампонажную смесь и жидкость затворени . Сухую тампонажную смесь готов т
путем смешивани 50,02 г гипсового в жущего марки Г-7, 7,82 г гипсоглиноземистого
расшир ющегос цемента и 4,69 г порошка магнезитового каустического марки ПМК-83. С
использованием водного раствора хлористого магни готов т жидкость затворени ,
состо щую из 7,98 г хлористого магни и из 29,49 г воды. Затем сухую тампонажную
смесь затвор ют приготовленной жидкостью затворени , перемешивают в течение трех
минут и получают состав со следующим содержанием ингредиентов, мас.%:, гипсовое
в жущее 50,02; гипсоглиноземистый расшир ющийс цемент 7,82; порошок магнезитовый
каустический 4,69; хлористый магний 7,98 и вода 29,49.
Предлагаемые тампонажные составы с другим содержанием ингредиентов готов т
аналогичным образом.
Страница: 4
RU 2 337 123 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Содержание хлористого магни и воды в за вленных пределах обусловлено
необходимостью получени водного раствора хлористого магни - жидкости затворени плотностью 1180-1220 кг/м 3.
При смешивании указанных ингредиентов, имеющих температуру от 4 до 6°С,
образуетс предлагаемый тампонажный состав, который при разбавлении пластовой водой
(это происходит в скважинных услови х в канале зоны поглощени ) с такой же
температурой образует быстросхватывающую смесь (БСС), загустевающую через 11-13
мин и имеющую начало схватывани через 16-18 мин, а конец схватывани - через 18-20
минут. Столь короткие сроки загустевани и схватывани БСС позвол ют более
эффективно изолировать каналы поглощающего пласта даже при высокой интенсивности
поглощени промывочной жидкости. Тампонажный состав, оставшийс в стволе скважины
и не смешанный с пластовой водой, загустевает через 100-130 минут. Это позвол ет
обеспечить безопасность (исключить прихват инструмента в стволе скважины) и
надежность выполнени высокотехнологичных операций при проведении работ по
изол ции зон поглощени технологических жидкостей.
В ходе лабораторных испытаний определ ли следующие свойства полученного
исходного тампонажного состава: плотность, растекаемость, сроки загустевани и
схватывани .
Также в лабораторных услови х определ ли свойства БСС, образующейс из
предлагаемого тампонажного состава. Дл этого полученный тампонажный состав
продолжали перемешивать в течение еще 60 минут (технологически необходимое
суммарное врем дл приготовлени и доставки состава в зону поглощени в услови х
буровой). После этого производили смешивание тампонажного состава с водой в объемном
соотношении 1:1 и замер ли сроки загустевани и схватывани полученных БСС.
В процессе проведени испытаний предлагаемого состава оценивалась также прочность
на изгиб образующегос из него цементного камн через одни сутки воздушного
твердени , а также после 7 суток хранени в воде.
Согласно рецептуре предлагаемого тампонажного состава были приготовлены 5
составов с различным соотношением ингредиентов.
Приготовленные составы прошли лабораторные испытани . Температура испытани составила от 4 до 6°С. Данные о содержании ингредиентов и о свойствах известного и
предлагаемого тампонажных составов, а также об их свойствах после смешивани с водой
приведены в таблице.
Как видно из данных таблицы, известный тампонажный состав (прототип) и его смесь с
водой имеют длительные сроки загустевани и схватывани . Относительно свойств
образующегос из указанного состава цементного камн можно отметить, что при
существенной начальной прочности потер прочности за 7 суток водного хранени весьма
значительна (более чем в три раза).
Предлагаемый тампонажный состав характеризуетс необходимыми значени ми
показателей основных свойств, определ ющих качество изол ционных работ, а именно
приемлемыми сроками загустевани и схватывани как самого состава, так и его смесей с
водой. Сформировавшийс цементный камень имеет достаточно высокую прочность, а ее
снижение при водном хранении существенно меньше, чем у прототипа (опыты 3-5
таблицы).
Выход за нижний предел содержани порошка магнезитового каустического, ГГРЦ и
хлористого магни приводит к существенному удлинению сроков загустевани и
схватывани исходного тампонажного состава и его смесей с водой. Это снижает
эффективность применени данного тампонажного состава из-за возможности
разбавлени и уноса его пластовой водой из зоны поглощени , а также может привести к
разрушению изол ционного экрана в зоне поглощени (опыт 2 таблицы).
При выходе за верхний предел содержани порошка магнезитового каустического, ГГРЦ
и хлористого магни исходный состав обладает короткими сроками загустевани ,
недостаточными дл доставки его в зону поглощени и безопасного проведени Страница: 5
RU 2 337 123 C1
5
10
15
20
изол ционных работ (опыт 6 таблицы).
Сформировавшийс из предлагаемого тампонажного состава цементный камень имеет
существенно более длительную водостойкость в сравнении с прототипом.
Способ приготовлени и использовани за вл емого тампонажного состава достаточно
прост и может быть реализован с помощью серийной цементировочной техники. Доставка
тампонажного состава в промысловых услови х в зону поглощени технологической
промывочной жидкости аналогична способу доставки состава-прототипа, т.е. тампонажный
состав при транспортировании к зоне поглощени размещают между двум буферными
пачками раствора бишофита.
Из приведенных в таблице значений показателей технико-технологических свойств
тампонажного состава и его смесей с водой следует, что преимущества предлагаемого
тампонажного состава по сравнению с прототипом состо т в том, что за вл емый
тампонажный состав, а также его смесь с пластовой водой имеют сокращенные сроки
загустевани и схватывани , а формирующийс при его твердении цементный камень
обладает более высокой водостойкостью. Это приведет к значительному повышению
качества и эффективности изол ционных работ в скважинах в услови х возможного
интенсивного разбавлени тампонажного состава движущимис пластовыми водами с
низкими положительными температурами. Учитыва , что интервалы некачественного
цементировани обсадных колонн скважин, как правило, приурочены к зонам поглощений
технологических жидкостей, использованием предлагаемого тампонажного состава можно
улучшить качество строительства скважин в целом.
Состав и свойства тампонажного состава и его смесей с водой при Т=5°С
№ состава
Свойства тампонажного состава
Сроки
Гипсовое ПМК ГГРЦ Хлористый Вода Плотность, Растекаемость, Врем см
загустевани схватывани в жущее
магний
кг/м 3
начало/конец,
час-мин
25
30
Состав, мас.%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Прочное
при
изгибе
через 1
сут.,
МПа
Свойства смеси
тампонажного состава с
водой*
Прочность
при
изгибе
после 7
Врем суток
загустевани хранени в водной
среде,
МПа
Сроки
схватывани начало/конец,
час-мин
10
11
12
13
14
5-30/6-00
3,71
1,08
1-30
2-05/2-40
Известный состав (прототип)
1
54,86
6,10
-
9,53
29,51
1845
180
5-05
Предлагаемые составы
35
2
55,07
2,94 5,89
7,18
28,92
1870
180
2-55
3-05/3-30
5,02
2,91
0-25
0-30/0-35
3
53,46
3,10 6,21
7,56
29,67
1865
190
2-10
2-40/3-20
3,91
2,51
0-13
0-18/0-20
4
50,02
4,69 7,82
7,98
29,49
1865
185
1-55
2-20/2-45
3,35
2,11
0-11
0-17/0-19
5
46,58
6,28 9,43
8,40
29,31
1865
185
1-40
2-10/2-50
3,21
1,87
0-11
0-16/0-18
6
45,18
6,59 9,90
8,82
29,51
1865
185
0-55
1-35/2-05
2,61
1,62
0-11
0-14/0-19
* Соотношение объемов смешиваемого раствора тампонажного состава с водой 1:1
40
45
Формула изобретени 1. Тампонажный состав дл изол ции зон поглощени технологических жидкостей при
бурении скважин, содержащий гипсовое в жущее, порошок магнезитовый каустический,
хлористый магний и воду, отличающийс тем, что он дополнительно содержит
гипсоглиноземистый расшир ющийс цемент при следующем соотношении ингредиентов,
мас.%:
гипсовое в жуще
46,58-53,46
гипсоглиноземистый расшир ющийс цемент
6,21-9,43
порошок магнезитовый каустический
3,10-6,28
хлористый магний
7,56-8,40
вода
до 100.
50
2. Тампонажный состав по п.1, отличающийс тем, что в качестве хлористого магни используют бишофит.
Страница: 6
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
87 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа