9.4 Тампонажные смеси на основе сланцевых смол

Для тампонирования скважин, с экономической точки зрения, как отмечено выше, целесообразно использовать не синтетические соединения, а природные вещества, обогащенные фенолами, например, сланцевые смолы на основе эстонских сланцев ТС-10, ТСД-9, ФРЭС.

При термической переработке эстонских сланцев в качестве побочного продукта образуется надсмольная вода, содержащая достаточно большое количество органических веществ, преимущественно фенолов, содержание которых в воде достигает 10 г/л. В ПО "Сланцехим" действует система очистки надсмольных вод, позволяющая выделить сланцевые фенолы, до 80 % которых представляют собой производные резорцина, в основном 5-алкилрезорцина, Сланцевофенольные композиции (ФРЭС, ТСД-9, ТС-10) находят приме-нение в различных тампонажных смесях.

Тампонажные смеси на основе смол ТС-9 и ГСД-10 имеют замедленные сроки твердения (до 4,5 часов). Для ускорения твердения добавляют ускорители схватывания, в первую очередь кальцинированную соду. Сроки твердения смеси зависят от концентрации ускорителей схватывания. Так, при содержании соды 2 % начало схватывания - 1 ч 50 мин, конец -2,5 ч, при повышении содержания соды до 10 % начало схватывания сокращается до 15 мин, а конец схватывания - до 22 мин.

Рабочий раствор готовят на содовой воде следующего состава: смолы ТСД-9 - две части (по массе), формалин - одна часть, содовая вода-две части.

9.5 Смологлинистые растворы

Большую группу тампонажных смесей составляют полимерглинистые растворы. Они делятся на твердеющие и нетвердеющие. смеси. К твердеющим смесям относятся смологлинистые растворы, к нетвердеющим - полимерглинистые пасты.

Для приготовления смологлинистых тампонажных смесей могут использоваться практически все синтетические смолы, но наиболее дешевыми являются природные сланцевые смолы-алкилрезорцины. '

Во ВНИИКрНефти на основе этих композиций созданы рецептуры тампопажпых смесей под названием отверждаемых глинистых растворов (ОГР).

ОГР получают введением в глинистый раствор плотностью 1,2г/cm. и СНС=4-6 Па сланцевых смол ТСД-9 или ТС-10, формалина и отвердителя. В качестве отвердителей применяют минеральные кислоты.

В процессе перемешивания смеси в глинистом растворе в результате поликонденсации формируется полимерная пространственная сетка, в ячейках которой остается глинистый раствор. После отверждения кислотами смесь дает довольно прочный камень.

Соотношение компонентов в тампонажной смеси: глинистый раствор 50-70 %, смола ТС-9 или ТСД-10 20-30 % формалин 10-20%.

В начальный период смесь имеет вязкость, близкую вязкости глинистого раствора, затем через некоторое время (индукционный период) вязкость быстро возрастает, и раствор переходит в твердое состояние.

С увеличением плотности глинистого раствора прочность камня возрастает. Скорость отвердения смеси зависит от концентрации составляющих ее компонентов, температуры и рН.

Применяют ОГР (вследствие недостаточно высокой прочности) преимущественно для кольматации трещин при борьбе с поглощением промывочной жидкости.

Достоинства ОГР: Г) высокая коррозионная стойкость к термосолевой агрессии; 2) высокая водогазонепроницаемость; 3) высокая сцепляемость с глинистой коркой с одновременным ее твердением; 4) низкая плотность; 5) возможность перевода промывочной жидкости при необходимости в тампонажную смесь; 6) невысокая себестоимость смеси; 7) невысокая материалоемкость.

Недостатки: 1) токсичность фенолов и отвердителей, 2) значительная усадка (до 70%) в растворах солей поливалентных металлов.

Для устранения токсичности смесей ее дезинфицируют. Тампонажную смесь на основе строительной смолы ФРВ-1А и глины применяют при бурении глубоких скважин в Восточной Сибири. Она состоит из смолы (60-70 %) отвердителя ВАГ-3 (15-20 %) и глинистого раствора (15-25 %). Особенностью этой смеси является увеличение объема с течением времени в 1,5-2 раза. Плотность камня 1100-1115 кг/м³, проч-ность-0,2-0,4 МПа, камень устойчив к агрессивным средам. Применяют его для изоляции трещин.

Подобные растворы готовят и из смеси с полиакриламидом: ПАА (2%-и раствор) - 50 %, смола ФР-1А 38-40 %, отвердитель ВАГЗ 12-10% и на основе смолы и дизтоплива (ФРВ-1А 20 %, солярка 60 %, отвердитель ВАГЗ 10 % и глинистый раствор 10 %.