Герметизуючий склад

Герметизуючий склад, що містить портландцемент або шлакопортландцемент та розширюючу домішку, який відрізняється тим, що додатково містить крохмаль, а як розширюючу домішку - магнезіальне в'яжуче MgO при наступному співвідношенні компонентів мас.% : портландцемент або шлакопортландцемент 80-90 магнезіальне в'яжуче MgO 10-20 крохмаль 0,2-2. (19) (21) u201006670 (22) 31.05.2010 (24) 25.11.2010 (46) 25.11.2010, Бюл.№ 22, 2010 р. (72) ПІДДУБНИЙ ПАВЛО АНАТОЛІЙОВИЧ, ДЯЧУК ВОЛОДИМИР ВОЛОДИМИРОВИЧ, СЕНИШИН ЯРОСЛАВ ІВАНОВИЧ, ХОМИН ІВАН ІВАНОВИЧ, ЗЕЛЕНСЬКИЙ ВОЛОДИМИР ЮРІЙОВИЧ (73) ДОЧІРНЯ КОМПАНІЯ "УКРГАЗВИДОБУВАННЯ "НАЦІОНАЛЬНОЇ АКЦІОНЕРНОЇ КОМПАНІЇ "НАФТОГАЗ УКРАЇНИ" 3 54882 4 каустичний марки ПМК 83-87 (ГОСТ 1216-87), кроДля визначення сили зчеплення розчину із мехмаль (ГОСТ 10163-76). талевим стрижнем користувалися побутовими Приклад приготування герметизуючого складу: вагами 0-20кг. Отримані результати лабораторних спочатку готують суху суміш, яка містить портдосліджень сили зчеплення досліджуваних складів ландцемент ПЦТ-1-100 або шлакопортландцемент з металевим стрижнем подано у вигляді таблиці 1. ШПЦС-120 в кількості 160-180г, порошок магнезиЩе на початку досліджень передбачалося дотовий каустичний в кількості 20-40г та крохмаль ставляти компоненти для герметизуючого складу у картопляний або кукурудзяний 0,4-4г. Всі компоневигляді нафтоцементних розчинів. нти герметизуючого складу знаходяться в порошВ порівнянні із звичайним водоцементним рокоподібному стані. Після цього дану суху суміш зчином нафтоцементний має такі переваги: при змішують з дизельним паливом (в стакані до 200 контакті з водою, розчин відфільтровує вуглеводмл.). Останнє потрібно з метою доставки герметиневу рідину швидко тужавіє і твердіє, а без контакзуючого складу в промислових умовах в потрібний ту з водою зберігає рухливість протягом тривалого інтервал герметизації. часу. Тому він здатний проникати в глибокі тріщиЗатворення і твердіння герметизуючого складу ни при продавлюванні і легко вимивається з пров потрібному інтервалі герметизації в пластових дуктивного пласта при освоєнні свердловини. умовах відбувається пластовою водою або сольоДля перевірки процесів розширення цементновими розчинами (бішофіт, хлористий кальцій). В го каменю із нафтоцементного розчину була розлабораторних умовах для отримання дослідних роблена лабораторна установка для формування зразків порошкоподібну суміш затворюють водним цементного каменю із нафтоцементного розчину. розчином солей (В/Ц = 0,5). Лабораторна установка для досліджень зміни Для перевірки технологічних властивостей гелінійних параметрів при використанні нафтоцемерметизуючого складу проводилися лабораторні нтних розчинів після твердіння складається із надослідження якості адгезії цементного каменю пірного і фільтраційного вузлів. Фільтраційний вуданого складу та тампонажних сумішей аналогів, зол складається з металевого стакану з фільтром термінів тужавіння та коефіцієнту лінійного розшив нижній частині. Напірний вузол складається з рення цементного каменю після семи діб твердінциліндру і вантажу, що закріплений на плунжері. ня матеріалу. Досліджувана суміш добре перемішується і Визначення сили зчеплення цементного тіста з подається у фільтраційний стакан. На фільтраційметалом проводилося шляхом висмикування станий стакан нагвинчено напірний циліндр, що заполевих стрижнів з затужавілого цементного каменю. внений рідиною затворювання - технічною водою Професор Дружинін C.I. запропонував для цього або розчином солей, на який давить вантаж, ство2 дослідження зручну методику, згідно з якою вигорюючи тиск фільтрації 10 кгс/см . товлювалися циліндричні зразки сумішей з заклаСпочатку відфільтровується дизельне пальне, деними в них сталевими штирями діаметром 3 мм потім невелика кількість емульсії рідини затворену яких один кінець виконаний у вигляді крюка. ня з дизельним пальним, після чого фільтрація Прямим кінцем металеві стрижні занурені у затвоприпиняється. Через 2 доби прилад розбирається. рений досліджуваний склад, який знаходиться у Затужавілий зразок цементного каменю випадає із стані коагуляційної структури на однакову глибину фільтраційного вузла у спеціально підготовлений 40мм. пластиковий стакан з прісною водою, де він знахоПісля переходу цементного тіста з коагуляційдиться 24 години на добу протягом 7 діб. 8 годин ної структури у кристалічну зразки розформовувана добу (робочий час) для активації магнезіальної лися через певний час. Для пришвидшення тужаскладової зразок ставиться в сушильну шафу при віння досліджуваних складів вони на протязі трьох температурі 80 °С. Після вказаної витримки вимідіб на 8 годин поміщалися у сушильну шафу при рюються його лінійні розміри - висота та діаметр. температурі 85 °С. Знаючи початкові розміри внутрішньої поверхні Після вказаного терміну зразки сумішей розфільтраційного вузла можливо вирахувати велиформовувалися і поміщалися у водний розчин чину коефіцієнту розширення. Отримані результахлористого магнію питомою вагою 1,2 г/см3 або в ти подано у таблиці 1. пластову воду. 5 54882 6 Таблиця 1 Результати лабораторних досліджень герметизуючого складу Склад ПЦ - 50 % Крейда - 30 % Шлам феррохрому - 20 % ПЦ - 50 % Крейда - 30 % Шлам феррохрому - 20 % ПЦ-70 % САВС - 9,5 % Терм. Глина - 20 % Абієтат натрію - 0,5 % ПЦ ПЦ-90 % MgO-10 % ПЦ-80 % MgO-20 % Крохмаль - 0,1 % ПЦ-70 % MgO-30 % ПЦ-80 % MgO-20 % Крохмаль - 0,2 % ПЦ-80 % MgO-180 % Крохмаль - 2 % ПЦ-80 % MgO-17 % Крохмаль - 3 % ШПЦС ШПЦС - 90 % MgO-10 % ШПЦС - 80 % MgO - 20 % Крохмаль -0,1 % ШПЦС - 70 % MgO-30 % ШПЦС - 80 % MgO - 20 % Крохмаль - 0,2 % ШПЦС - 80 % MgO -19 % Крохмаль - 1 % ШПЦС - 79 % MgO-20 % Крохмаль - 1 % ШПЦС - 78 % MgO - 20 % Крохмаль - 2 % ШПЦС - 80 % MgO-17 % Крохмаль - 3 % Час почат. тужавіння, Сила зчеплення, Розширення, Рідина затворювання год кг % 1,10 6,1 2,5 Розчин бішофіту 1,10 6,2 2,2 Вода технічна 1,5 5,2 1,5 Вода технічна 1,20 1,20 5 6,8 1,2 Вода технічна Розчин бішофіту 100 г/л 1,55 8,4 2,5 Вода технічна 1,30 8,5 8,2 Розчин бішофіту 100 г/л 2,85 12,2 3,1 Вода технічна 3,85 19,2 3,1 Вода технічна 6,85 8,2 2,1 Вода технічна 1,30 1,33 4,5 6,6 1,1 Вода технічна Розчин бішофіту 100 г/л 1,85 8,2 2,1 Вода технічна 1,28 8,1 7,5 Розчин бішофіту 100 г/л 3,5 13,1 3,2 Вода технічна 3,4 18,2 4,5 Розчин бішофіту 40 г/л 4,2 16,1 4 Розчин бішофіту 40 г/л 4,1 18,5 3,5 Розчин бішофіту 40 г/л 6,5 8,1 1,2 Розчин бішофіту 40 г/л Наявність у герметизуючому складі крохмалю дозволить отримати цементному каменю нові технологічні характеристики: більшу пластичність та кращу адгезію до металу, меншу схильність до розтріскування під час знакоперемінних навантажень на обсадну колону. Дослідження показали, що магнезит каустичний практично не впливає на терміни тужавіння герметизуючих сумішей. Домішка MgO в кількості 10-20 % значно впливає на міцність цементного каменю. Зменшення кількості магнезиту каустичного суттєво зменшує коефіцієнт розширення цементного каменю і відповідно погіршується 7 54882 8 міцність. За 7 діб при температурі 85 °С майже якості полімерної складової найкращий результат повністю закінчуються всі фізико-хімічні процеси, отриманий при використанні крохмалю або крохщо обумовлено наявністю домішки магнезиту мальвміщуючих реагентів. При зменшенні кількокустичного, тому в подальшому поведінка каменю сті крохмалю погіршується адгезія до металу, а вже не буде залежати від розширюючого впливу при збільшенні концентрації крохмалю збільшукомпоненту. Збільшення більше ніж на 20 % по ються терміни тужавіння та погіршується міцність масі дозування магнезиту негативно впливає на цементного каменю. В якості активатору процесу міцність і адгезію цементного каменю. розширення магнезиту каустичного ефективно Із виконаних експериментальних досліджень використовувати розчин бішофіту концентрацію витікає, що в якості мінерального в'яжучого мож100-40 г/л. на використовувати як портландцемент так і Використання запропонованого герметизуюшлакопортландцемент з добавкою магнезиту чого складу дозволить покращити якість закріпкаустичного. При температурах до 80 °С більш лювальних або водоізолюючих робіт під час продоцільно використовувати портландцемент. В ведення капітального ремонту свердловин. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601