Тампонажный материал
1. ТАМПОНАЖШЛЙ МАТЕРИАЛ на основе гранулированных металлургических шлаков совместного помола с кварцев1Л4 песком и щелочным компоненте , отличающийся . что, с целью расширения температурного диапазона применения тампонажного материала к повышения равномерности действия щелочного компонента, в качестве последнего используют щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама при следующем соотношении компонентов, мае. % : Гранулированный металлургический шлак совместного помола с кварцевым песком 90-99,5 Щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама0,5-10 2. Материал по п. 1-, о т л и чающийся тем, что щелочной сульфокарбонатный отход производст- g ва капролактама имеет следующий сос ( , тав, % : 40 60 25 Na2SO4 45 NaCI 5 15 NaOH 2 8 0,2 0,3 Naj 83,03 0,1 0,3
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
РЕСПУБ ЛИК OQ 01) MS8 Е 21 В 33 138
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3493645/22-03 (22).24.09.82 (46) 23,12.83. Бюл. 9 47 (72) Н.И.Хасанов, A.Н.Курбанов и С.И.Баш
1 . (71) Среднеазиатский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной проьияшленностн (53) 622 ° 245»42(088 ° 8) (56) 1» .Баш С.И.. Тампонажный цемент из фосфорных и свинцовых шлаков.
УзИНТН, Ташкент, 1968.
2. Булатов А.И. и др. Доменные шлаки. Тампонажное вяжущее для крепления горячих скважин, Киев, Наукова думка, 1971.
3. Шадрин Л.Н. Технология и организация крепления скважин. ! И., "Недра", 1975, с. 90 и 138 (прототип). (54)(57) 1, ТАИПОНАЖНЫН ИАТЕРИЗЩ на основе гранулированнызс металлургических шлаков совместного помола с кварцевым песком и щелочным компонентом, отличающийся тем, что, с целью расширения температурного диапазона применения тампонажно. го материала и повышения равномерности действия щелочного компонента, в качестве последнего используют щелочной сульфокарбонатный отход производ ства капролактама при следующем соот- . ношении компонентов, мас. Ъ
Гранулированный металлургический шлак совместного помола с кварцевым песком 90-99,5
Щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама 0 5-10
2, Иатернал по п. 1; о т л и ч а ю шийся тем, что щелочной сульфокарбонатный отход производст- ф ва .капролактама имеет следующий сос,.тав, В г
Иа-ФАЗ . 48 6 0
Na-ЗЖ4 25 — 45.
NaCX 5 — 15
NaOH 2 — 8
Na 90> 0,2- 0,3
Na И О О, 1 — О, 3
1062375
Изобретение относится к составам тампонажных материалов для крепления скважин.
Известен тампонажный материал, содержащий щелочные добавки для ускорения твердения шлаковых матерна- 5 лов, например измельченные гранулиро. ванные шлаки химической промьвленности и цветной металлургии Г1).
Известен тампонажный материал на основе металлургических шлаков, активизированных добавкой извести и портландцемента (27.
Однако при этом большие трудности возникают в дозировке активиэаторов твердения, которая зависит от состава шлака и температуры его твердения.
Наиболее близким .к изобретению по составу и технической сущности является тампонажный материал на основе металлургических шлаков совместного помола с кварцевым песком, содержащий щелочной компонент кальцинированную соду в количестве
0,1 — 10 мас, % (3 7.
Однако известный тампонажный материал имеет укороченные сроки схватывания и низкую прочность при 20
70 С, неравномерное твердение. о
Целью иэобрежения является расажрение температурного диапазона применения тампонажного материала и повышение равномерности действия щелочного компонента.
Поставленная цель достигается тем, что в .тампонажном материале на 35 основе гранулированных металлургических шлаков совместного помола с кварцевым песком и щелочным компонентом, в качестве последнего используют щелочной сульфокарбонатный отход про-4р иэводства капролактама при следующем соотношении компоненюов, мас, %
Гранулированный металлургический шлак совместного помола с кварцевым песком 90-99 545
Щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама Ор5-10
Причем щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама име- ет следующий состав, %
ыа2СОЗ 40-б 0
Иа 2ВО4 25-45
NaCT 5-15
NaOH . 2-8
Na2 m 0, 2-0, 3
На,8 0> 0,1-0,3
Щелочные сульфокарбонатные отходы производства капролактама хорошо растворяются в воде, не токсичны, не вызывают пено-и газообразование. 60
Оптимальное количество щелочныХ сульфокарбонатных отходов производства капролактама зависит от гидратационной.активности шлака и температуры тампонажиого раствора и составляет от 0,5 до 10 мас. %, При содержании указанной добавки менее 0,5 мас. % технические свойства тампонажного раствора и образующегося камня практически мало улучшаются, поэтому такое содержание принято как нижний предел. Верхний предел предлагаемой добавки принят равным 10 мас. %, что также обусловлено техническими свойствами тампонажного раствора и образующегося камня. Это объясняется тем, что в щелочных сульфокарбонатных отходах производства капролактама содержится хлористый натрий, который при повышенном содержании снижает гидратационную активность шлакового материала. Содержащийся в этих отходах сульфат натрия (мирабилит) при повышенном содержании начинает выполнять роль инертного наполнителя и снижает прочностные характеристики образующегося камня.
В качестве гранулированных металлургических шлаков совместного помола с кварцевым песком берутся выпускаемые промышленностью по, ТУ 39-9-27-71 шлаковые цементы
ШПЦС - 120 ШПЦС вЂ” 200, УШЦ-1-120
УШЦ-2-120, ОШЦ, которые различны по плотности: от облегченных до утяжеленных.
В обычных. условиях нижний температурный предел твердения перечисленных шлаковых. цементов ограничен, например для ШПЦС-120, УШЦ-1, УШЦ-2 и ОШЦ температурой 90 С, Добавка щелочного сульфокарбонатного отхода дает возможность понизить этот нижний предел до 20-70 С и обеспечить равномерное, в зависимости от количества вводимой добавки, твердение, Таким образом, благодаря вводу щелочного сульфокарбонатного отхода производства капролактама расширяется температурный диапазон применения шлаковых цементов за счет возможности их использования, Пример 1. Берут утяжеленный шлаковый цемент на основе металлургических шлаков марки УШЦ-1-120 (ТУ 39-9-27-71) в количестве
95 мас. % и к нему добавляют измельченный щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама
5 мас. % (порошок). После перемешивания смесь затворялась питьевой водой в количестве 40% от массы смеси. Плотность раствора составляет 2,03 г/см3, а растекаемость на стандартном конусе составляет 24 см.
Сроки схватывания по прибору
ВИКА при нормальных условиях составляют: начало - 2 ч 30 мин, конец - 3 ч 20 мин.
Образцы твердеют при 20 С и атмосферном давлении в течение 24 ч, 1062375
При этом испытание согласно
ГОСТ 1581-78 иа Цемент тампонажный дает следующие результаты (после испытания на приборе ИИИ-100 и гидравлическом прессе ПГ-50): прочность на изгиб- 34 кгс/см пРоч" ность на сжатие 115 кгс/см
По сравнению с известным тампонажным раствором, где добавляется кальцинированная сода, щелочной
У сульфокарбонатный отход производст,ва капролактама обеспечивает более равномерное затвердевание при
20-70 С, и атмосферном давлении замедленные сроки схватывания и более
5 высокие прочностные показатели образующегося.при твердении шлакового камня, о чем свидетельствует сравнительная таблица результатов контрольных испытаний шпаковых тампонаж10 ных растворов, 1062375 о о а а а о а
CQ СеЪ а е 4 4Ч о а а
О «4 В о о
О СО о о а а i o а 4п с с а л 4 4Ч 4О
4Ч Л «4 а с
4Ч В
4еЪ Л а
I 1 I I 1
4"Ъ О 4Ч О о о о о
4Ъ а. 4Ч с
I I I 1
О «4 О Л о о а а о о о с
М 4Ъ О о о о а о о о о о
4Ч O A а а
1 1 I 1 I 1 I I 1 е а м а л 4Ч о л о о о о .о о о о о о о о о о о о о о о
4Ч о 4ъ о» 4ч I a Co o» 4 ъ x v ч 4 ъ е 4Ч а
4 Р3 СЧ 4 4Ч 4 4Ч 4 4 4Ч, 4Ч 4Ч 4Ч 4Ч 4Ч ., 4Ч 4Ч 4Ч.л 4ъ 4ъ м а! е 44» о о
4 I 1 I 1 1» I I e î o ..o с с с с с а с а, с с с с е.4 «4 Л «4 ° 4 «4 е 4 ° 4 ° 4 СЧ 4Ч. 4Ч
О 4Ъ 4Ъ 1 4ф 4О о о о в в в с с с с»»
4Ч 4Ч 4Ч л 4 4 о о о о о о о о î î o a о .о о .о а а а а а а о о
In a
4п о .. о ° о а о О
1 1 с I а I с I » 1 I с 1 с с о Ь о о а в о о с 1. с
О 4Ч о а ° о а о .о
Ю с с с
I 4n I в о
4 in с с о о
О4 !4Ъ а. с в в В In a
1 О в в ch в в е4,1 4 1 !
I 1 о a I в в.
1 I 1 о о о о
О 4Ъ 4Ч
1 1 1 1 Ф tn а4е е4
4п а с с о в в о в в о о
В е4е
I - 1 (Ч О» а
Ю
Ul
О
1» а l1l
» » о м ао
4еЪ ("Ъ (Ч а о о а . 4Ч
1 I
О а
»
В а4е
4Ч 4Ч о а
4еЪ а4е
1 1
4Ч о
1062 375
О О (01 л о а а о а о ((1 1 1 1 а м, о с(О О О О О О О О О О (((((((((I (A (В О (О (1 W ф m Г О а ел (ч л((ч ю л (ч (ч (ч л (Ч (П l О Л О
f 1 f (. О о Ch o
Ъ Ъ Ъ Ъ Ъ Ъ Ъ е(л ° 4 (я (я л (я
О О О О О О О О О О (fI . tA а «Ф c3 Р ct ct т(ct а О
Ъ Ф
I I I I О О I I I 1 (A О О л О О
М ° 1 E Ъ о а о ! ! о а о л л (A Ch
М Ю
О Ф О,О 01 (A О
I I I O Ch О\ О Ch 01 01 л л ((l
О
o ch а o I I 1 1 1
< 01 Ch Ch о ) Ill
0 Р) о а о
M .Ю л а цр ф ф (1 ° .(а а о л (! о
1 л о а а,а о (е1 (л
1 о о е
_#_ о о (! (! o
1 о а
If> о о в
e4 ( о о о сР Г ) (Ч
1 1 1 а о о а о о а л 4
I I (о о
О И Ю
О О и с ь ъ (ч (ч л1
1062375
Составитель Е.Тангалычев.
Редактор A.Шишкина Техред И.Иетелева Еорректор А;Дэятко
Заказ 10178/34 Тирам 603 Поддисное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР цо делам изобретений .и открытий
113035, .Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
4ВМ Юе
Филиал ППП Патент, r.Óàãîðîä, ул,Проектная, 4
Эти результаты показывают, что предпагаемый тампонамный раствор на основе шлаковых цементов ШПЦС-120 и УШЦ-1-120 (ТУ 39-9-27-71), содержащий от 0,5 до 10.ìàñ. ч щелочного сульфокарбонатного отхода производства капролактама, имеет определенные преимущества перед известным раствором, так как обеспечивает более равномерное затвердевание н более высокие прочностные характеристики при 700С н ниме, вплоть до нормальной температуры 20еС, т.е. в тех условиях, когда шлаковые тампонам5 ные цементы не применяются иэ-за ухудшений технических свойств тамцонамного раствора и образующегося при твердении шлакового камня.
