Комплексний реагент для тампонажних розчинів

Комплексний реагент для тампонажних розчинів, що містить полісахарид, пластифікатор та піногасник, який відрізняється тим, що як полісахарид використовують декстрин або харчовий крохмаль, або екструзійний крохмаль, або модифікований крохмаль, або карбосиметилцелюлозу, або гідроксіетилцелюлозу, або поліаніонну целюлозу, або полівініловий спирт, або біополімери тощо, а як пластифікатор - гумати лужних металів, наприклад вуглелужний реагент або гуматно-калієвий реагент при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: полісахарид 2,74¸8,70 гумати лужних металів 86,95¸95,89 піногасник 1,37¸4,35. (19) (21) u200905580 (22) 01.06.2009 (24) 25.11.2009 (46) 25.11.2009, Бюл.№ 22, 2009 р. (72) ВАСИЛЬЧЕНКО АНАТОЛІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ДЯЧУК ВОЛОДИМИР ВОЛОДИМИРОВИЧ, ГОРДІЄВСЬКИЙ РУСЛАН ОЛЕКСАНДРОВИЧ, СВІТЛИЦЬКИЙ ВІКТОР МИХАЙЛОВИЧ, КУШНАРЬОВ ВАЛЕРІЙ ЛЕОНІДОВИЧ, ТОКАРЄВ ВОЛОДИМИР ВІКТОРОВИЧ, МЕДВЕДЄВ МАКСИМ В'ЯЧЕСЛАВОВИЧ, МАЦАЛАК МИХАЙЛО МИКОЛАЙОВИЧ, ХАКІМОВ ЛЕОНІД ЗАКІРОВИЧ (73) ДОЧІРНЯ КОМПАНІЯ "УКРГАЗВИДОБУВАННЯ "НАЦІОНАЛЬНОЇ АКЦІОНЕРНОЇ КОМПАНІЇ "НАФТОГАЗ УКРАЇНИ" 3 Недоліком тампонажних розчинів, оброблених комплексним реагентом за прототипом, є обмеженість у застосуванні через недостатню термостійкість при температурах вище 150°С, а також вузька реагентна основа, орієнтована на складові компоненти, які не виробляються в Україні. Задачею даної корисної моделі є розробка комплексного реагенту, який забезпечує підвищення седиментаційної стійкості та термостійкості оброблених ним тампонажних розчинів до 200°С, зниження їх водовіддачі та водовідділення, збільшення часу загуснення тампонажних розчинів в умовах дії високих температур, а також розширення реагентної основи комплексного реагенту за рахунок матеріалів, що виробляються в Україні. Поставлена задача вирішується тим, що у комплексному реагенті для тампонажних розчинів, який вміщує полісахарид, пластифікатор та піногасник, згідно корисної моделі у якості полісахариду використовують декстрин або харчовий крохмаль, або екструзійний крохмаль, або модифікований крохмаль, або карбосиметилцелюлозу (КМЦ), або гідроксиетилцелюлозу (ГЕЦ), або поліаніонну целюлозу (ПАЦ), або полівініловий спирт (ПВС), або біополімери тощо, а у якості пластифікатору використовують гумати лужних металів, наприклад вуглелужний реагент (ВЛР) або гуматнокалієвий реагент (ГКР), при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: вказаний полісахарид 2,74¸8,70 вказані гумати лужних металів 86,95¸95,89 піногасник 1,37¸4,35. У заявленому комплексному реагенті вказаний полісахарид знижує водовідцілення і водовіддачу тампонажних розчинів, підвищує седиментаційну стійкість, в комплексі з вказаними гуматами лужних металів виступає сповільнювачем термінів загуснення. Гумати лужних металів виступають пластифікатором, знижують водовідділення і водовіддачу, в комплексі з полісахаридом дозволяють регулювати час прокачуваності тампонажного розчину в необхідному діапазоні при збереженні міцнісних характеристик цементного каменю. Нова сукупність відомих компонентів, переважна більшість яких виробляється в Україні, у межах їхнього вмісту у суміші забезпечує комплексному реагенту синергетичні властивості та технічний результат - здатність до значного зниження водовіддачі тампонажних розчинів, а також до повної седиментаційної стійкості і тривалого часу загуснення (до 7 годин) при статичних температурах (150¸200°С). Для приготування запропонованого комплексного реагенту використовують наступні компоненти: 1. Полісахариди: - декстрин - виготовляється за ДСТУ 4643:2006; 45748 4 - харчовий крохмаль - виготовляється за ДСТУ 4286:2004; - екструзійний крохмаль - виготовляється за ТУ 15.6-31333288.001-2004; - модифікований крохмаль - ТУУ 15.621407680-001:2005; - КМЦ - виготовляється за ТУ 3-302-33-2000; - ГЕЦ, ПАЦ, ПВС, біополімери - виготовляються згідно із стандартом АНІ. 2. Гумати лужних металів ВЛР та ГКР виготовляються за ТУ У 26.8.-23690792-002. 3. Піногасник Defoam - виготовляється згідно із стандартом АНІ. Рідину замішування з використанням запропонованого комплексного реагенту готують наступним чином. Розрахункову кількість піногасника, полісахариду та гумату лужних металів розчиняють за даною послідовністю в необхідній кількості води. Отриманий розчин використовують в якості рідини замішування для тампонажних розчинів. Фізичні і механічні властивості отриманих з використанням запропонованої композиції комплексного реагенту тампонажних розчинів і цементного каменю визначають згідно ДСТУ БВ.2.7-86-99 "Цементи тампонажні. Методи випробувань". Дані про технологічні властивості тампонажних розчинів на основі тампонажних цементів ШПЦС-200 та ОШЦ 1-200 з запропонованим та відомим по прототипу комплексними реагентами наведені в таблиці 1 "Технологічні параметри тампонажних розчинів на основі цементу ШПЦС-200" і таблиці 2 "Технологічні параметри тампонажних розчинів на основі цементу ОШЦ 1-200". Приклад приготування комплексного реагенту. Для приготування 1л рідини замішування тампонажного розчину: в 958мл прісної води розчиняють 1г піногасника Defoam, 2г полісахариду (наприклад, ПАЦ) та 50г гумату лужних металів (наприклад, ВЛР). Даний розчин використовують в якості рідини замішування тампонажних розчинів на основі ШПЦС-200, ОШЦ 1-200. Отримані тампонажні розчини тестують згідно ДСТУ БВ.2.7-8699 "Цементи тампонажні. Методи випробувань", (див. таблиці 1, 2 рецептури №8). Запропоновані концентрації компонентів комплексного реагенту представлені в дослідах 2,0¸12,0 (див. таблиці 1, 2). Вміст полісахариду в кількості 2,74¸8,70мас.% і гуматів лужних металів 86,95¸95,89мас.% відповідно, забезпечує синергетичні властивості реагенту та наступні властивості тампонажним розчинам і цементному каменю: водовіддачу в межах 12,0¸32,0см3/30хв, водовідділення £0,8% при розтічності ³240,0мм; час загуснення ³7 год; величину границі міцності цементного каменю на згин через 24год. (5,5¸11,5МПа); водоцементне відношення дорівнює 0,38¸045. 5 45748 6 Таблиця 1 Технологічні параметри тампонажних розчинів на основі цементу ШПЦС-200 Склад комплексного реагенту, % Ч/ч 1 ШПЦС200% ПоліСахарид 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Гумат лужних металів 4 ПіноГасник 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 В/Ц 6 7 0,44 8,70 7,14 6,06 5,26 4,65 4,17 3,77 3,45 3,17 2,94 2,74 86,95 89,29 90,91 92,11 93,02 93,75 9434 94,83 95,24 95,59 95,89 4,35 3,57 3,03 2,63 2,33 2,08 1,89 1,72 1,59 1,47 1,37 15,38 2,41 76,92 96,39 7,69 1,20 В, % r , кг/м3 Д, мм 5 прототип Режим випробувань Параметри розчину Ф, 3 см / 30хв Час Міц загус ність нення каменю до 30 на згин УОК, через P, t, °С МПа год- (24год), хв МПа 8 210¸220 9 10 11 12 1894¸1904 0,0 24¸39 160 100 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5 0,4 0,2 0,2 24 23 21 20 18 17 15 14 13 12 12 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 2-10 2-50 3-35 4-20 4-50 5-10 5-30 5-45 6-00 6-20 6-45 11,5 10,9 10,3 9,9 9,4 9,1 8,8 7,1 6,2 5,5 5,4 1,4 0,0 34 10 160 160 100 100 1-20 7-30 11,6 2,9 Заявлюваний діапазон 0,45 250 1820 0,45 250 1820 0,45 250 1820 0,45 250 1820 0,45 250 1830 0,45 250 1830 0,45 250 1830 0,45 250 1830 0,45 250 1830 0,45 250 1840 0,45 250 1840 Позамежовий діапазон 0,45 250 1820 0,45 250 1850 13 14