Цементирующая композиция и ее применение для цементирования нефтяных скважин или подобных скважин

Номер патента: 2733

Опубликовано: 29.08.2002

Авторы: Маруа Пьер, Барле-Гуедар Вероник, Ланглуа Брюно, Рееб Ролан

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Цементирующая композиция, которая, в частности, приемлема для вторичного цементирования, содержащая водную фазу, микроцемент и водную суспензию, содержащую полимер типа винилацетата, полученный химически поперечной сшивкой в реакции с контролируемым перемешиванием поливинилового соединения в растворе с би- или полифункциональными сшивающими агентами, которые поперечно сшивают спиртовые группы (первичные, вторичные или третичные), причем молярная концентрация сшивающего агента относительно мономерных остатков поливинилового соединения находится в интервале от 0,1 до 0,5%; нанолатекс, анионное поверхностно-активное вещество с температурой помутнения более чем 80шС.

2. Цементирующая композиция по п.1, отличающаяся тем, что массовое соотношение между количествами поперечно сшитого поливинилового спирта и нанолатекса находится в интервале от 4 до 12%, предпочтительно в интервале от 6 до 10%, более предпочтительно близко к 8%.

3. Цементирующая композиция по п.1, отличающаяся тем, что массовое соотношение между количествами поперечно сшитого поливинилового спирта и нанолатекса находится в интервале от 6 до 10%, предпочтительно близко к 8%.

4. Цементирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что нанолатекс содержит 93 части метилметакрилата, 5 частей метакриловой кислоты, 2 части диметилметакрилата этиленгликоля.

5. Цементирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество представляет собой сульфированный этоксилированный алкилариловый фенол.

6. Цементирующая композиция по п.5, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество также содержит смесь алкоксилированных спиртов.

7. Цементирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что количество поверхностно-активного вещества, необязательно содержащего алкоксилированные спирты, находится в интервале от 3 до 6% (относительно всей композиции).

8. Применение композиций по любому из пп.1-7 для цементирования нефтяных скважин или подобных скважин.

 

Текст

Смотреть все

1 Настоящее изобретение относится к технологиям бурения нефтяных, газовых, водяных,геотермальных скважин и других подобных скважин. Более конкретно, изобретение относится к цементирующей композиции и ее применению для цементирования, известного в таких скважинах как исправительное (вторичное) цементирование. Операции по цементированию, известные как операции по исправительному цементированию, предназначены для исправления дефектов герметизации из-за трещин, микрорасщелин и других полостей в цементном кольце, опалубке или на границе цемент/опалубка или пласт/опалубка. Такие дефекты обусловлены,например, плохим распределением цемента при первичном цементировании или отверстиями или расщелинами, которые умышленно были образованы, например, в начале эксплуатации скважины, но ставшими лишними при дальнейшей разработке. Французский патент 2735465 раскрывает цементирующие композиции, которые, в частности, подходят для таких операций по вторичному цементированию. В более предпочтительном варианте такие композиции составлены из основной жидкости, в частности, водной фазы, диспергирующего агента в растворе в водной фазе и необязательно других жидких добавок, которые известны в данной области техники, в частности, противопенных агентов и замедлителей или, более исключительно, ускорителей осаждения цемента, цемента, известного как микроцемент, т.е. цемента, состоящего из микрочастиц, первой добавки, состоящей из частиц в 5-100 раз, предпочтительно приблизительно в 10 раз меньше, чем частицы микроцемента. Следовательно, обычный средний размер частиц находится в интервале от 0,05 до 0,5 микрометров (мкм), например, латекс, конденсат двуокиси кремния типа коллоидальной двуокиси кремния, конденсат оксидов марганца в коллоидальных пигментах, некоторые типы высокодисперсной ламповой сажи, углеродная сажа и некоторые типы полимерных микрогелей, таких как агент, регулирующий потерю текучих свойств, второй добавки, состоящей из частиц размерами в 5-100 раз, предпочтительно приблизительно в 10 раз меньше, чем частицы первой добавки, например, диспергированные коллоидные двуокиси кремния или окиси алюминия (средний размер частиц от 3 до 60 нанометров (нм), предпочтительно 15-40 нм), или нанолатексы. Предпочтительные композиции, известные из указанного патента, преимущественно содержат от 10 до 40% первой добавки и от 5 до 30% ультратонких частиц, причем проценты указаны относительного общего объема твердых частиц в композиции. Композиции, содержащие от 50 до 75%, от 15 до 40% очень тон 002733 2 ких частиц и от 5 до 20% ультратонких частиц, являются более предпочтительными. В приведенном выше патенте Франции также подчеркивается необходимость очень низких потерь текучести и низких реологических свойств. Действительно, самое хорошее проникание получают, когда такие свойства находятся под пристальным вниманием, имея целью потери текучести менее чем 20 мл, пластическую вязкость менее чем 60 мПас и предел текучести в интервале от 0 до 3 мПа. Такие невысокие реологические свойства имеет решающее значение для хорошего проникания в трещины и расщелины, которые должны быть закупорены, и, следовательно, эти свойства должны быть измерены при температуре жидкого цементного теста в скважине. Кроме того,для реологических свойств также важно, чтобы они были низкими при комнатной температуре,чтобы облегчить проникание жидкого цементного теста и подачу его насосом. Установлено, что известные композиции,описанные в патенте Франции 2735465, полностью удовлетворительны при низких температурах, но не могут быть использованы, когда температура повышается выше 60 С, так как пластическая вязкость становится слишком высокой. В патенте Франции 2759364 раскрыта цементная композиция, содержащая микрогель поливинилацетата и основанное на поливинилпирролидоне нейтральное поверхностноактивное вещество и другие добавки. Эта композиция является подходящей для использования при контроле миграции газа. Цель настоящего изобретения состоит в создании новых композиций для вторичных(исправительных) цементов, в частности для операций по цементированию в нефтяных, газовых, водяных, геотермальных скважинах и им подобных скважинах, которые обладают способностью хорошо проникать в расщелины и которые могут быть использованы при любой температуре, являющейся нормальной в нефтяной скважине, т.е. при температуре между 4 и 160 С или даже при 180 С. Эта цель достигается с помощью цементирующей композиции, содержащей водную фазу,микроцемент и добавку, по существу, составленную из водной суспензии, содержащей полимер типа трехмерного винилового спирта,полученный химической сшивкой в реакции с контролируемым перемешиванием поливинилового спирта (ПВС) в растворе с би- или полифункциональными сшивающими агентами, которые сшивают спиртовые группы (первичные,вторичные или третичные), причем молярная концентрация сшивающего агента относительно ПВС-мономерных остатков находится в интервале от 0,1 до 0,5%, нанолатекс, анионное поверхностно-активное вещество с температурой помутнения более чем 80 С. 3 В более предпочтительном варианте выполнения изобретения массовое соотношение между количеством поперечно-сшитого поливинилового спирта и количеством нанолатекса находится в интервале от 4 до 12%, предпочтительно в интервале от 6 до 10%, более предпочтительно находится близко к 8%. Используемый нанолатекс предпочтительно представляет собой нанолатекс, описанный в европейском патенте 0644205 A (RhonePoulenc Specialty Chemicals) и содержащий 93 части метилметакрилата, 5 частей метакриловой кислоты, 2 части диметилметакрилата этилен гликоля. Количество бифункционального мономера может находиться в интервале от 0,5 до 6 частей, чтобы получить высокую степень поперечной сшивки и, следовательно, температуру стеклования (Тст) 80 С или более предпочтительно 100 С или более. Количество мономера, содержащего карбоксильную функцию, не должно слишком сильно превышать пропорции, указанные выше,для того, чтобы предупредить замедляющее действие полимера на осаждение цемента. Поверхностно-активное вещество, используемое в рецептурах настоящего изобретения,представляет собой анионное поверхностноактивное вещество. Оно может быть фосфатсодержащим, сульфатсодержащим или сульфонсодержащим поверхностно-активным веществом. Предпочтительны сульфатсодержащие поверхностно-активные вещества. Они включают алкоксилированные остатки (предпочтительно этоксилированные). Например, количество алкоксилированных остатков находится в интервале от 1 до 30. Подходящими являются поверхностноактивные вещества типа сульфированных этоксилированных алкилфенолов, сульфированных этоксилированных жирных спиртов и этоксилированных алкиларилфенолов, причем последние являются более предпочтительными. Следует отметить, что поверхностноактивное вещество также может содержать смесь алкоксилированных (предпочтительно этоксилированных) спиртов. Они представляют собой соединения, которые действуют как смачивающие и диспергирующие агенты, совместимые с цементом. Количество поверхностно-активного вещества (возможно в сопровождении спиртов, названных выше) находится в интервале от 3 до 6% (из расчета на всю композицию). Добавка настоящего изобретения предпочтительно поставляется непосредственно в форме жидкого раствора, что облегчает ее применение. В менее предпочтительном варианте изобретения к водной основе добавляют различные добавки с получением смешанной воды, к которой добавляют микроцемент. 4 Композиции настоящего изобретения имеют исключительно низкие потери текучести,ниже 15 мл (в течение 30-минутного испытания) и низкие реологические свойства с пластической вязкостью менее чем 60 мПас и пределом текучести в интервале от 0 до 2,4 Па. Следующие примеры иллюстрируют изобретение и описывают его преимущественные детали и характеристики, не ограничивая его объем. Реологические измерения проведены через 20 мин после кондиционирования при температуре измерения с использованием ротационного вискозиметра Chan 25 с внешним вращающимся цилиндром в соответствии со стандартом Американского нефтяного института, Спецификация 10, Приложение Н. Другие измерения также проводят при той же самой температуре. Испытание на потерю текучести проводят с использованием фильтровальной бумаги поверх стандартного сита в соответствии со стандартом Американского нефтяного института для микроцементов. Чертеж схематично представляет устройство для испытания способности жидкого цементного теста проникать в расщелины. Пример 1. В этом примере используют микроцемент, стиролбутадиеновую нанолатексную систему, описанную во французском патенте 2735465. Стиролбутадиеновые латексы,как известно, прекрасно совместимы с цементами, в том числе с микроцементами, а также являются прекрасными агентами, регулирующими потерю текучести. Такая система, следовательно, является прекрасным кандидатом. Однако показано, что реологические свойства таких систем значительно повышаются при повышении температуры. Таким образом, жидкое цементное тесто,которое, кондиционированное при 60 С, имеет реологические свойства, прекрасно подходящие для вторичного цементирования (пластическая вязкость, ПВ = 19,4 мПас и предел текучести 0,2 Па), не может быть использовано для цементирования при 85 С, так как его пластическая вязкость тогда составляет 398 мПас и предел текучести равен 8,1 Па. Более тщательное изучение этого явления показало, что такое повышение вязкости обусловлено флоккуляцией смеси. Граница перехода между жидкой фазой и флоккулированной фазой смеси меняется как функция количества нанолатекса и размера частиц. Однако, фактически, при температуре свыше 70 С флоккулированная фаза, сразу преобладающая над количеством нанолатекса, превышает 10%. Пример 2. Этот пример относится к системам типа микроцемент/Х-ПВС/нанолатекс. Определение Х-ПВС означает суспензию микрогеля, образованного химически поперечно-сшитым поливиниловым спиртом реакцией поливинилового спирта в растворе с глу 5 таровым альдегидом при рН в интервале от 2 до 3, причем молярная концентрация сшивающего агента относительно ПВС-мономерных остатков находится в интервале приблизительно от 0,1 до 0,5%. Эта добавка описана подробно в Европейском патенте 0705850 А, содержание которого введено в качестве справочного материала. Суспензия, используемая в композициях, описанных ниже, содержит 3,5 мас.% поперечносшитых полимеров. Подходящими являются концентрации в интервале от 3 до 5%, причем в результате устанавливается соотношение нанолатекс/Х-ПВС. В опытах, описанных ниже, исходные вещества представляют собой коммерчески доступный поливиниловый спирт со степенью гидролиза приблизительно 88 мол.%, а молекулярный вес (определение с помощью вискозиметра Уббелоде) равен приблизительно 160000. Получают разбавленный водный раствор поливинилового спирта. Раствор нагревают до 80 С в течение 24 ч при перемешивании. Затем температуру снижают приблизительно до 50 С, чтобы добавить глутаровый альдегид в 25% растворе. Добавляют соляную кислоту при интенсивном непрерывном перемешивании с получением рН между 2 и 3. Получают микрогель, который имеет теоретическую степень поперечной сшивки 0,27% (т.е. 0,0027 моль глутарового альдегида на моль мономерного остатка) в водном растворе с 3,5 мас.% действительной массы поперечно-сшитого полимера. Используемый нанолатекс содержит 93 части метилметакрилата, 5 частей метакриловой кислоты, 2 части диметилметакрилата этиленгликоля. Сухой экстракт используемого полимера составляет приблизительно 30%. Процесс получения описан в Европейском патенте 0644205 А (Rhone-Poulenc SpecialtyChemicals). Используемый микроцемент представляет собой микроцемент со средним диаметром частиц 4,6 мкм (80% частиц, имеющих диаметр в интервале от 0,5 до 10 мкм) и который не содержит частиц размерами свыше 12 мкм. Его состав находится в соответствии с составом продукта М 5 патента США 4897119. Плотность полученных жидких цементных суспензий составляет 1,67 г/см 3, и они систематически содержат из расчета на см 3 цемента 0,535 см 3 противопенного агента (силиконовой эмульсии) и 0,688 см 3 диспергирующего агентаD1, состоящего из сульфированного меламин 6 формальдегидного сополимера в 20 мас.% водном растворе. Х-ПВС (мг/кг цемента) Нанолатекс (мг/кг цемента) Реологические свойства при комнатной температуре Пластическая вязкость (мПас) Предел текучести Реологические свойства при 85 С Пластическая вязкость (мПас) Предел текучести (Па) Потеря текучести (через 30 мин) В случае опыта 1 без нанолатекса при 85 С получены удовлетворительные реологические свойства, но потеря текучести все еще слишком высокая. Добавление нанолатекса приводит к большому увеличению вязкости цементного теста, что препятствует его использованию для вторичного цементирования. Однако перемешивание остается возможным, и после кондиционирования при 85 С реологические свойства снижаются, хотя и остаются выше желаемых значений. Пример 3. Готовят жидкое цементное тесто с использованием стандартного цемента, частицы которого имеют усредненный объем от 20 до 30 мкм. Плотность составляет 1,67 г/см 3. При добавлении нескольких стандартных добавок,таких как противопенный агент и диспергирующий агент, жидкое цементное тесто содержит 97,66 мл раствора Х-ПВС на 1 кг цемента. После кондиционирования при 85 С пластическая вязкость составляет 54 мПас (44 мПас при комнатной температуре). Предел текучести, который при комнатной температуре равен 0,95 Па, повышается до 5,74 Па. Потери текучести (46 мл) также слишком велики для применения при вторичном цементировании. Если введено 53,2 мл (на кг цемента) раствора нанолатекса, образуется паста, которая делает невозможным образование жидкого цементного теста. Можно было бы предположить при сравнении с примером 2, что наблюдаемое загущение при введении нанолатекса обусловлено взаимодействием между частицами цемента и нанолатекса, и эти взаимодействия слабее в случае микроцемента, так как они пропорциональны по размерам частиц. Пример 4. Этот пример предназначен для определения поверхностно-активного вещества,которое может маскировать взаимодействия между частицами цемента и нанолатекса. Опыт 3 Опыт 4 Рецептура цементного теста Плотность (г/см 3) Противопенный агент (мл/кг цемента) Диспергирующий агент (мл/кг цемента) Х-ПВС (мл/кг цемента) Нанолатекс (мл/кг цемента) Реологические свойства при комнатной температуре 202 196 53 59 43 50 Пластич. вязкость (мПас) Предел текучести (Па)-1,4 5,3 6,2 1,9 0,5 1,0 Реологические свойства, 85 С 106 109 147 98 56 38 Пластич. вязкость (мПас) Предел текучести (Па) 6,2 4,8 0 1,9 3,4 2,9 Гель через 10 мин (Па) 41 33 15 20 17 6 Потеря текучести (мл) 14 14 14 15 13 8 Толщина корки (мм) 25 15 15 10 5 2 Поливинилпирролидон (ПВП) практически не оказывает влияния на реологические свойства жидкого цементного теста. В случае опыта 4 добавляют 3,5% ПВП (причем эти проценты представляют собой массовые проценты из расчета на массу поперечно-сшитого ПВС).Genapol 2822, этоксилированный спирт,продаваемый компанией CLARIANT, Германия,может очень сильно снижать вязкость жидкого цементного теста при комнатной температуре,но после кондиционирования при 85 С это влияние не сохраняется. Предел текучести также является немного более высоким. В случае Soprophor 461P, неионного этоксилированного и пропоксилированного поверхностно-активного вещества с высокой точкой помутнения, реологические свойства при комнатной температуре также улучшаются, но при 85 С пластическая вязкость более высокая, чем при отсутствии поверхностно-активного вещества. В опытах 7 и 8 добавляемые поверхностно-активные вещества представляют собой анионные вещества. АВЕХ ЕР 110 представляет собой сульфированный этоксилированный жирный спирт. Soprophor 3D384 (RHODIA, Франция) представляет собой сульфированный этоксилированный тристирилфенол. В обоих случаях получают низкую вязкость при комнатной температуре и при 85 С с правильным пределом текучести (фактически очень незначительно более высоким в случае АВЕХ ЕР 110, но с учетом точности измерения эта величина остается приемлемой для неоптимизированных композиций). Таким образом, анионное ПАВ дает хорошие реологические свойства при комнатной температуре и при температуре испытания 85 С. Пример 5. Эти опыты проведены для оптимизации концентрации АВЕХ ЕР 110. Опыт 9 Рецептура жидкого цементного теста Плотность (г/см 3) Противопенный агент (мл/кг цемента) Диспергирующий агент (мл/кг цемента) Х-ПВС (мл/кг цемента) Нанолатекс (мл/кг цемента) Количество ПАВ (мл/кг цемента) Реологические свойства при комнатной температуре Пластическая вязкость (мПас) Предел текучести (Па) Реологические свойства при 85 С Пластическая вязкость (мПас) Предел текучести (Па) Гель через 10 мин (Па) Потеря текучести (мл) Толщина корки (мм) Можно увидеть, что чем выше концентрация, тем ниже пластическая вязкость при комнатной температуре, но при высокой температуре эффект меняется на противоположный. Предел текучести при высоких концентрациях повышается. Это поверхностно-активное вещество не используется в остальном исследовании. В представленной ниже таблице, тем не менее,показано, что желаемые свойства могут быть получены при концентрации ПАВ в интервале от 3,6 до 6,2 мл/кг цемента. Пример 6. Эти опыты служат для оптимизации концентрации Soprophor 3D384. Все полученные жидкие цементные суспензии имеют плотность 1,67 г/см 3. Концентрации всех доба 9 10 пластикового материала и приводимого в движение с помощью небольшого двигателя (на чертеже не показан), который перемещает поршень шприца с постоянной скоростью. После ввода измеряют расстояние, пройденное цементом в канале, границы которого определены клеящей лентой. Длина пластины между отверстием 4 и открытым концом канала 230 мм. Фильтровальная бумага действует как межфазная граница между пористой мембраной (пористая поддерживающая пластина) и непористой средой (прозрачная пластина), моделируя, таким образом, среду, в которую обычно вводится жидкое цементное тесто (природные пласты,цемент и др.). Это устройство было использовано для испытания различных цементирующих рецептур,приготовленных с соединениями, характеристики которых приведены ниже. вок приведены в мл на кг микроцемента, за исключением хлорида кальция, который указан в виде массовой концентрации (из расчета на массу цемента). Устройство, показанное на чертеже, используется для моделирования потока жидкого цементного теста в трещине. Устройство состоит из прозрачной пластины 1 из Plexiglass,размещенной на листе фильтровальной бумаги 2, расположенном на пористой поддерживающей пластине. Между прозрачной пластиной 1 и фильтровальной бумагой 2 с помощью клеящей ленты 3 известной толщины (20 мкм, если не оговорено особо) формируют канал. Пластины удерживаются относительно друг друга с помощью зажимов (не показаны). Прозрачная пластина имеет отверстие 4. Жидкое цементное тесто вводят при 25 С через отверстие 4 с использованием шприца 5,удлиненного с помощью эластичной трубки 6 из Опыт 13 Опыт 17 Опыт 16 Опыт 15 Добавки Х-ПВС (мл/кг цемента) 142,0 142,0 142,0 142,0 Противопенный агент (мл/кг цемента) 17,8 17,8 17,8 17,8 Диспергирующий агент (мл/кг цемента) 46,2 46,2 46,2 46,2 Нанолатекс (мл/кг цемента) 61,3 61,3 61,3 61,3 Поверхностно-активное вещество (мл/кг цемента) 6,2 6,7 7,5 8,0 Хлорид кальция мас.% (на цемент) 3% 3% 3% 3% Реологические свойства при комнатной температуре 47,5 41,5 44,9 51,2 Пластическая вязкость (мПас) Предел текучести (Па) 1,7 1,2 0,9 0,8 10" гель (Па) 2 4,5 4,5 4 Реологические свойства после кондиционирования при 85 С 54,3 56,4 63,4 67,5 Пластическая вязкость (мПас) Предел текучести (Па) 1,3 1,1 0,9 0,5 10" гель (Па) 5,5 5,5 7,0 5,5 10' гель/через 1 мин (Па) 18/7,5 15/4 17/4 16/5,5 Потеря текучести (мл) 4 н.о. н.о. н.о. Толщина корки (мм) 1,5 н.о. н.о. н.о. Свободная вода (мл) 0 0 0 0 Ввод 120 мкм 23 см 23 см=23 см н.о. - не определяли Для используемого соотношения Х-ПВС/нанолатекс оптимальная концентрация Soprophor 3D384 находится в интервале от 6 до 7 мл на кг цемента. Пример 7. Этот пример предназначен для оптимизации отношения Х-ПВС/нанолатекс. В приведенной ниже таблице показано, что самые хорошие результаты получены, когда отноше ние поперечно-сшитый поливиниловый спирт/нанолатекс близко к 8 мас.%. Опыт 20 Композиция Х-ПВС (3,5% раствор) (мл/кг) Противопенный агент (мл/кг) Диспергирующий агент D1(мл/кг) Нанолатекс (мл/кг) Поверхностно-активное вещество (мл/кг) Хлорид кальция мас.% (на цемент) Отношение Х-ПВС/нанолатекс Реологические свойства при комнатной температуре Пластическая вязкость (мПас) Предел текучести (Па) 10" гель (Па) 11 Реологические свойства после кондиционирования при 85 С Пластическая вязкость (мПас) Предел текучести (Па) 10" (Па) 10' гель/через 1 мин (Па) Потеря текучести (мл/30 мин) по АНИ Толщина корки (мм) Свободная вода (мл) Ввод 120 мкм Пример 8. Представленные ниже таблицы показывают примеры оптимизированных композиций для различных температур. Для этих опытов добавка Х настоящего изобретения состоит из 63,7 частей (массовых) воды, 26,6 частей нанолатекса, 3,4 частей Soprophor 3D384 и 2,3 частей поперечно-сшитого поливинилового спирта (отношение поливиниловый спирт/ нанолатекс = 8,6 мас.%), причем сделано дополнение до 100 с помощью соединений, предназначенных для улучшения свойств при хранении продукта, таких как, например, агент, препятствующий гелеобразованию, и бактерицид. Концентрации, обозначенные как мл/кг,представляют собой мл на 1 кг микроцемента. Реологические свойства жидкого цементного теста после смешения испытаны при лабораторной температуре. Реологические свойства для забойной циркуляционной температуры(ЗЦТ) изучены при ЗЦТ, если она составляет 85 С (185F) или менее и при 85 С, если ЗЦТ составляет более 85 С. Для этих опытов используют методики,рекомендованные в главах Е 8, А спецификаций Американского нефтяного института, 5-е издание, 1990 г. Следует отметить, что жидкое цементное тесто настоящего изобретения может быть введено за один проход, что является обычным при первичном цементировании. Время перехода представляет собой временной интервал между началом загущения жидкого цементного теста (30 единиц измерения консистенции Бердена) и моментом, когда цементное тесто становится трудно подавать насосом (100 единиц измерения консистенции Бердена). ЗЦТ (С) 4,4 4,4 29,4 29,4 Добавка Х (мл/кг) 133,2 133,2 88,8 133,2 Диспергирующий агент D1 (мл/кг) 46,2 46,2 46,2 46,2 Противопенный агент (мл/кг) 17,8 17,8 17,8 17,8 Хлорид кальция мас.% (на цемент) 3% 4% 3% 3% Реологические свойства при лабораторной температуре 37 33 36 38 Пластическая вязкость (мПас) после смешения Предел текучести (Па) после смешения 1,6 1,1 0,6 1,8 Реологические свойства при забойной циркуляционной температуре (ЗЦТ) 90 66 48 40 Пластическая вязкость (мПас) при ЗЦТ Предел текучести (Па) при ЗЦТ 2,3 2,4 0,9 1,1 Потеря текучести (мл/30 мин) при ЗЦТ 2,3 3,0 4,0 3,6 Высота корки 1,5 Свободная вода (мл/250 мл) 0 0 0 0 Проникновение в щель 120 мкм (мм) 230 230 230 230 Время загущения при ЗЦТ ЗОВС (ч:мин) 14:55 14:15 11:46 13:04 Время перехода (ч:мин) 1:33 7:50 3:02 1:00 Предел прочности при сжатии 0,35 МПа - 50 фунтов/дм 2 (ч:мин) 24:18 13:55 18:16 3,5 МПа - 500 фунтов/дм 2 (ч:мин) 19:21 24:13 Предел прочности через 24 ч (МПа) 2,55 (54 ч) 13,5 25,4 (64 ч) ЗЦТ (С) 71,1 71,1 82,2 93,3 126,7 160 Добавка Х (мл/кг) 133,2 213,1 222 230,8 230,8 222 Диспергирующий агент D1 (мл/кг) 33,7 38,2 48,8 44,4 35,5 32,8 Противопенный агент (мл/кг) 17,8 17,8 26,6 35,5 35,5 35,5 Реологические свойства при лабораторной температуре 28 45 36 43 42 45 Пластическая вязкость (мПас) Предел текучести (Па) 0,6 0,9 1,4 0,8 0,6 1,1 Реологические свойства при забойной циркуляционной температуре (ЗЦТ или 85 С, если ЗЦТ 85 С) 16 21 53 49 26 12 Пластическая вязкость (мПас) Предел текучести (Па) 0,9 0,8 1,6 1,4 0,6 0,4 Потеря текучести (мл/30 мин) при ЗЦТ 7,5 5,0 4,0 7,0 5,0 15 Высота корки 1,5 1,5 1 1,5 1 3 Свободная вода (мл/250 мл) 0 0 0 0 0 следы Проникновение в щель 120 мкм (мм) 230 230 н.о. н.о. Время загущения при ЗЦТ 30 ВС (ч:мин) 4:07 15:44 4:18 5:08 Время перехода (ч:мин) 0:34 3:40 1:38 0:40 Предел прочности при сжатии (установлен при ЗЦТ) 0,35 МПа - 50 фунтов/дм 2 (ч:мин) 12:15 18:42 3,5 МПа - 500 фунтов/дм 2 (ч:мин) 13:39 20:53 Предел прочности через 24 ч (МПа) 31 26,3 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Цементирующая композиция, которая, в частности, приемлема для вторичного цементирования, содержащая водную фазу, микроцемент и водную суспензию, содержащую полимер типа винилацетата, полученный химически поперечной сшивкой в реакции с контролируемым перемешиванием поливинилового соединения в растворе с би- или полифункциональными сшивающими агентами, которые поперечно сшивают спиртовые группы (первичные,вторичные или третичные), причем молярная концентрация сшивающего агента относительно мономерных остатков поливинилового соединения находится в интервале от 0,1 до 0,5%; нанолатекс, анионное поверхностно-активное вещество с температурой помутнения более чем 80 С. 2. Цементирующая композиция по п.1, отличающаяся тем, что массовое соотношение между количествами поперечно-сшитого поливинилового спирта и нанолатекса находится в интервале от 4 до 12%, предпочтительно в интервале от 6 до 10%, более предпочтительно близко к 8%. 3. Цементирующая композиция по п.1, отличающаяся тем, что массовое соотношение между количествами поперечно-сшитого поливинилового спирта и нанолатекса находится в интервале от 6 до 10%, предпочтительно близко к 8%. 4. Цементирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что нанолатекс содержит 93 части метилметакрила н.о. 7:22 0:20 та, 5 частей метакриловой кислоты, 2 части диметилметакрилата этиленгликоля. 5. Цементирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество представляет собой сульфированный этоксилированный алкилариловый фенол. 6. Цементирующая композиция по п.5, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество также содержит смесь алкоксилированных спиртов. 7. Цементирующая композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что количество поверхностно-активного вещества,необязательно содержащего алкоксилированные спирты, находится в интервале от 3 до 6% (относительно всей композиции). 8. Применение композиций по любому из пп.1-7 для цементирования нефтяных скважин или подобных скважин.

МПК / Метки

МПК: C04B 28/02

Метки: нефтяных, скважин, цементирующая, композиция, применение, подобных, цементирования

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/8-2733-cementiruyushhaya-kompoziciya-i-ee-primenenie-dlya-cementirovaniya-neftyanyh-skvazhin-ili-podobnyh-skvazhin.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Цементирующая композиция и ее применение для цементирования нефтяных скважин или подобных скважин</a>

Похожие патенты