Тампонажная композиция

 

ТАШОНАЖНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая портламандцемент, пылевидную топливную золу, саморассыпающийся шлак производства феррохрома. t- I 5 отличающаяся тем, что, с целью повышения степени замедления сроков схватывания и повышения прочности цементного камня в поздние сроки твердения, она дополнительно содержит борную кислоту и натрий фосфорнокислый монозамещенный безводный при следующем соотношении компонентов , мас,%: Портламендцемент 49,70-59,76 Пылевидная топлив19 ,84-24,90 ная зола Саморассыпающийся шлак производства феррохрома 19,84-24,90 Борная кислота 0,2-0,4 Натрий фосфорнокис (Л лый монозамещенный безводный0,2-0,4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

{19) (11) 3{511 Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

В

В @"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ i3

Ь1{и.! Й

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 шлак производства феррохрома

Борная кислота

Натрий фосфорнокислый монозамещенный безводный

19,84-24,90

0,2-0,4 ®

0,2-0,4 (21) 3486377/22-03 (22) 24 ° 08.82 (46) 23.06.84 Бюл. Р 23 (72) Н.Х.Каримов, Л.С.Запорожец, Ф.С.Баранкулова, Т.К.Рахматуллин, M.À.ÒàíêHáàåB и Н.С.Филатов (7l) Актюбинское отделение Казахского научно-исследовательского геологоразведочного нефтяного института (53) 622.245.42(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 687020, кл. С 04 В 7/54, 1979.

2, Авторское свидетельство СССР

В 840291, кл. E 21 В 33/138, 1981 (прототип). (54)(57) ТАИПОНАЖНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая портламе{ндцемент, пылевидную топливную золу, саморассыпающийся шлак производства феррохрома, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени замедления сроков схватывания и повышения прочности .цементного камня в поздние сроки твердения, она дополнительно содержит борную кислоту и натрий фосфорнокислый монозамещенный безводный при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Портламендцемент 49,70-59,76

Пылевидная топливная зола 19,84-24,90

Саморассыпающийся

1099050

Изобретение относится к составам для цементирования нефтяных и газовых скважин.

Известен состав расширяющегося цемента, содержащий, мас.7: портландцементный клинкер 75; двуводный гипс о

10; алунит обожженный при 700 С 15, применяемый в строительстве, где в качестве замедлителя схватывания берется барная кислота в количестве Щ

0,02-0,057 и натрий фосфорнокислый двузамещенный безводный в количестве

0,1-0,27. от веса цемента, вводимый в воду затворения (11 .

Однако для цементиравания нефтяных 15 и газовых скважин известный состав

Неприемлем, так как для данного состава характерны короткие сроки схватывания, недостаточные для прокачивания цемента на большие глубины, а так-, О же при наличии в разрезе скважины аномально высоких пластовых давлений и повышенных забойных температур.

Наиболее близкой к изобретению д по составу и технической сущности является тампанажная композиция j2), содержащая мас.7:

Портландцемент 50-65

Пылевидная топливная 30 зола 17-25

Саморассыпающийся шлак производства феррохрома 18-25.

Однако у известного состава сроки

35 схватывания трудно регулируются.

Обычно применяемые реагенты — эамедлители сроков схватывания не дают положительного результата,. Не удается замедлить начало схватывания при

75 С более 1 ч 20 мин, а при 120 С более 50 мин. Все это не позволяет применять известный состав при цементировании глубоких скважин с эабойныо ми температурами выше 80 С.

Цель изобретения — повышение степени замедления сроков схватывания и повышение прочности цементного камня в поздние сроки твердения.

Поставленная цель достигается тем, 50 чта тампонажная композиция, включающая .партландцемент, пылевидную топливную эолу, саморассыпающийся шлак производства феррохрома, дополнительно содержит барную кислоту и натрий фос- 5" форнокислый моноэамещенный безводный при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Портландцемент

Пылевидная топлив49,70-59,76

19,84-24,90 ная зала

Саморассыпающийся шлак производства феррохрома 19,84-24,90

Барная кислота 0, 2-0,4

Натрий фосфорнокислыи монаэамещенный безводный 0,2-0,4

Пример приготовления тампонажной смеси: берут 497 г портландцемента, 248,5 r саморассыпающегося шлака производства феррохрома, 248,5 r пылевидной топливной золы, 2 г борной кислоты, 4 г натрия фосфорнокислого манозамещенного, укаэанные компоненты перемещают и подвергают совместному помолу в дезинтеграторнай установке. После этого смесь затворяют водой и готовят образцы-балочки, а также определяют технологические свойства.

Пример приготовления в промышленных условиях тампонажнай смеси, имеющей состав, мас.7.: портландцемент

49,7, пылевидная топливная эола

24,85 саморассыпающийся шлак произ. вадства феррохрома 24,85," барная кислота 0,2; натрий фосфарнакислый моноэамещенный безводный.

Укаэанные компоненты эатаривают в бункеры с загрузочными шнеками и с помощью компьютера дозируют в соотношениях, указанных выше. После этого подают в деэинтегратар лен.-очным транспортером„ В деэинтегратаре происходит перемешивание, помол и активация исходных компонентов смеси при режиме, обеспечивающем тонкость помола О,З-О,4 9;02 м /г. Гото,2 вую смесь выгружают в контейнеры и отправляют на буровые, где готовят раствор обычным способом.

В таблице даны составы и физикомеханические свойства предлагаемой тампонажнай композиции.

Как видна иэ таблицы, оптимальная концентрация добавок кислоты и натрия фосфорнокислого манаэамещеннага безводного составляет 0,2-0,4 мас.7..

Приготовление тампонажного раствора производится по обычной технологии через цементасмесительные машины и цементиравачные агрегаты без введения замеделителя на буровой, что значительна упрощает процессы приготовления раствора с замедленными срока- ми схватывания.

Прочность на сжатие и изгиб, ИПа

Сроки схватыва ния,ч/мин при

75 С

КолиДобавки чество добавок, мас.й

28-ми суточная

7-ми суточная

-х суточная конец начало

Сжатие Изгиб Сжатие

Изгиб згиб Сжатие

0-35 1-40 4,8 10,0 5 6 10 4 7,2 12 5

Без добавок

0,2 3-00 4-40 5,0 11,5 6,0 16,5 8,7 18,3

Н Во

0,2

NaH PO4

0,2 1"55 2-50 2,7 4,6 3,0 4,9 8,0 11,0

Н1803

NaH PO

0,2 НВО

0,2

0,4 2-00 3-00 2,5 4 5

2,9 4,8 8,1 10,8

Иа Н2РО4

Ц:3:СРШ=59,64:

:19,84:19,84

Н ВО>

03 400 600 52 122 55 160 7 3 17

NaH

0,3

3 1099050 4

Предлагаемая тампонажная компози- шая обработка по дезинтеграторной ция позволяет регулировать сроки технологии при режиме, обеспечиваюсхватывания и повышать качество креп- щем удельную поверхность 0,3-0,4 + ления скважин. При использовании, 0,02 м /r, позволяют повысить качеств дезинтеграторной технологии приготов- во крепления нефтяных и газовых скваления композиции исключается достав- жин путем предотвращения преждеврека химреагентов на буровые предприя- менного схвать|вания цемента в процестия, устраняется трудоемкий процесс се цементирования скважин, повышения растворения добавок в воде затворе- прочности в поздние сроки твердения. ния на буровой и неизбежные ошибки 10 Это в свою очередь дает возможность в связи с этим. значительно сократить количество межпластовых перетоков и эаколонньтх гаВведение борной кислоты и натрия зопроявлений, кроме того, позволяет фосфорнокислого монозамещенного без- поднимать цемент за колонной на больводного в количестве 0,2-0,4 мас.7 15 шие высоты за счет удлинения сроков в сухую тампонажную смесь, дальней-,схватывания.

1099050

Продолжение таблицы

Количество добавок, мас.X

Добавки

28-ми суточная

7"ми суточная — — — 2-х суточная начало конец згиб Сжатие

Изгиб

Сжатие Изгиб Сжатие

0,4 4"20 6-15 5,6 13,8 6,4 16,7 9,7 19,3

0,4 ианро

0,5 6-00 8-20 4,8 7,8 4,4 9,2 6,1 10,3

0,5

ЯН РО

П р и м е ч а н и е: Ц вЂ” цемент Новотроицкий для "горячих" скважин;

3 — пылевидная топливная зола;

CPllf — саморассыпающийся шлак производства рафинированного феррохрома.

Составитель Е.Пангалычев

Редактор Г.Волкова Техред М.Гергель

Koppe ."op М.Шароши

Заказ 4334/26 Тираж 564

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

Ц:3:СРШ 59,52: ,:52,19:19,84 н во

Ц:3:СРШ 59,40:

:19,80:19.80 н во

Сроки схватыва Прочность на сжатие н изгиб, ИПа ния, ч/мин при

75 C о