тампонажный материал

Формула изобретения

Тампонажный материал для крепления продуктивных пластов скважин, включающий вяжущее и добавку геля кремнезема, отличающийся тем, что в качестве добавки геля кремнезема он содержит отработанный силикагель - отход на стадии осушки природного газа при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вяжущее - 80 - 95

Отработанный силикагель - Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к материалам, используемым для крепления продуктивных пластов нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин.

Известен тампонажный материал, включающий вежущее - портландцемент и кремнеземсодержащую добавку - микрокремнезем /1/.

К недостаткам этого материала следует отнести сокращенный период прокачиваемости раствора и низкую проницаемость цементного камня, в т.ч. при воздействии щелочной среды, вследствие значительной удельной поверхности, в 5 и более раз превышающей поверхность цемента.

Наиболее близким по технической сущности и назначению к описываемому изобретению является тампонажный материал, содержащий вяжущее и добавку геля кремнезема - кремнегеля /2/.

Однако указанному материалу, хотя и в меньшей мере, присущи те же недостатки, а именно: сокращенный период прокачиваемости раствора и низкая проницаемость цементного камня при воздействии щелочной среды. Эти недостатки, с одной стороны, из-за преждевременного загустевания не обеспечивают доставку материала в призабойную зону пласта, с другой - не представляют возможность увеличения открытой пористости камня в этой зоне при воздействии щелочной среды с целью улучшения фильтрации добываемого флюида при освоении и эксплуатации скважин.

Задачей описываемого изобретения является увеличение периода прокачиваемости тампонажного материала и повышение проницаемости цементного камня при воздействии щелочной среды.

Решение поставленной задачи достигается тем, что тампонажный материал для крепления продуктивных пластов скважин, включающий вяжущее и добавку геля кремнезема, в качестве добавки геля кремнезема он содержит силикагель - отход на стадии осушки природного газа при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вяжущее - 80-95

Отработанный силикагель - Остальное

Сущность изобретения заключается в следующем.

Отработанный силикагель представляет собой влагонасыщенный отход на стадии адсорбционной осушки природного газа и содержит до 3% углеводородных маслянистых примесей. Исходный силикагель выпускается по ГОСТ 3956-76 различного фракционного состава (от 1 до 8 мм) как с обычной (xSiO₂nH₂O), так и с упрочненной структурой (xSiO₂yAl₂O₃ nH₂O).

Приготовление тампонажного материала в условиях буровой сводится к следующему. В приемный бункер шнекового транспортера смесительной машины СМН-20 поочередно подаются, например, 800 кг вяжущего (портландцемент или напрягающий цемент) и 200 кг отработанного силикагеля. Затем осуществляется 2 - 3-х разовая "перетарка" из одной смесительной машины в другую до получения однородной смеси.

Были приготовлены два состава известного тампонажного материала, включающего вяжущее (портландцемент и напрягающий цемент НЦ-10) и кварцевый песок (в качестве кремнеземсодержащей добавки) с фракциями от 0,6 по 1,0 мм, а также шесть составов согласно изобретению (на тех же видах вяжущего с отработанным силикагелем) с граничным и средним содержанием компонентов. Приготовление раствора, определение его плотности и периода прокачиваемости (времени загустевания), прочности камня на изгиб при 753^oC осуществлялось в соответствии с ГОСТ 26798.1-96. Определение газопроницаемости цементного камня 7-суточного возраста, обработанного в течение 5 часов 10%-ым раствором NaOH, производилось по известной методике.

Данные исследований, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что предлагаемый тампонажный материал с оптимальным соотношением компонентов обладает лучшими свойствами, чем известный. В среднем на 22 - 35% увеличивается период прокачиваемости и на порядок возрастает газопроницаемость цементного камня после воздействия на него щелочи.

Источники информации

1. Техногенный микрокремнезем - эффективная добавка в цемент и композиции на его основе /А.А.Клюсов, В.И.Батурин и др. - М.: ВНИИЭгазпром, 1991,26 с.

2. Авторское свидетельство СССР N 1125358, E 21 B 33/138, опубл. 23.11.84.