Тампонажный раствор
ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР, состоящий из портландцемента, песка и воды, отличающийся тем, что. с целью повышения прочности цементного камня при 150-200 С, он дополнительно содержит металлоорганические комплексы нитрилотриметилфосфоновой кислоты и органосилоксанолятыщелочных или щелочноземельных металлов при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: 42-43 Портландцемент 27-28 Песок Металлоорганические комплексы нитрилотриметилфосфоновой кис0 ,01-1,5 лоты Органосилоксаноляты щелочных (Л или щелочнозе0 ,0025-0,375 мельных металлов Остальное Вода
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
З(51) Е 21 В 33/138
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ нитрилотриметилфосфоновой кислоты
Органосилоксаноляты щелочных или щелочноземельных металлов
Вода
0,01-1,5
0,0025-0,375
Остальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3579469/22-03 (22) 14.04.83 (46) 07.11.84. Бюл. М- 41 (72) О.П.Гень, Л.И.Рябова, С.Е.Додонова, И.Д.Новохатская, H.N.Äÿòëîâà и Г.К.Ажигалиев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622.245.42(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3455645/22-03, .кл. Е 21 В .33/138, 07.12 ° 82.
2. Новохатский Д.Ф.Об оптимаЛьном составе термостойких тампонажных цементов. — "Нефтяное хозяйство", 1975, У 4 (прототип). (54)(57) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР, состоя-. щий из портландцемента, песка и воды, отличающийся тем, что, „Я0„„1122812 А с целью повышения прочности цементного камня при 150-200 С, он дополнительно содержит металлоорганические комплексы нитрилотриметилфосфоновой кислоты и органосилоксаноляты щелочных или щелочноземельных металлов при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:
Портландцемент 42-43
Песок 27-28
Металлоорганические комплексы
1122
0,0025-0, 375
Остальное
Т а б л и и а 1
Соотношение
Температура,"С
Прочность, МПа!
jl
Сжатие
4: 2
23,5
5,5
1: 2
5: 1
Изобретение относится к креп- лению нефтяных и газовых скважин при 200 С.
Известен тампонажный раствор, содержащий вяжущее, замедлитель схватывания и воду (1 ).
Недостатком тампонажного раствора является ограниченный температурный интервал его применения - go 100 C в случае использования портландце- 1О мента. При более высокой температуре необходимо применять дорогие шлакопесчаные вяжущие.
Наиболее близким по составу и техническои сущности к изобретению явля- 1 ется тампонажный раствор, состоящий из портландцемента, песка и воды (21.
Недостатком известного раствора является то, что при температуре выше 150 С цементный камень на его ос- 2ц нове обладает низкой прочностью вследствие больших внутренних напряжений, приводящих к его растрескиванию.
Целью изобретения является повь!шение прочности цементного камня при 2S
150 200оС
Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор, состоящий из портландцемента, песка и воды, дополнительно содержит металлоорганические комплексы нитрилотриметилфосфоновой кислоты и органосилоксаноляты щелочных или щелочноземельнь!х металлов при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
Портландцеме нт 42-43
Песок 27-28
Иеталлоорганические комплексы нитрилотриметилфосфоновой
4О кислоты О, 01-1,5
Органосилоксаноляты щелочных или щелочноземельных металлов
Вода
812
Комплексы представляют собой сухой порошок либо водный раствор.
Органосилоксаноляты выпускаются по ТУ 6-62-696-72, ТУ 11-154-69, ТУ 6-62-4153-81, в виде 30% водноспиртового раствора.
Для приготовления тампонажного раствора песок, размолотый до удельной поверхности (по прибору Дерягина) 2500-2700 см /г смешивают с портландцементом, и потом смесь затворяют водой, в которой предварительно растворяют органосилоксаноляты и металлоорганические комплексы, П р и и е р 1. Для приготовления предлагаемого тампонажного раствора 420 г портландцемента смешивают с 280 г размолотого песка. Затем смесь затворяют водой (299,87 мл), в которой предварительно растворяют натриевый металло рганический комплекс Na>Cu НТФ вЂ” 0,1 г и 0,025 г диметилсилоксанолята натрия. По кснусу АэНИИ определяют растекаемость раствора. Помещают раствор в консистометр КЦ-3 для определения загустевания (2 ч 05 мин):,. а для определения прочности и сроков схватывания в автоклавы. (начало 2 ч 30 мин, конец 2 ч 50 мин). Прочность образцовбалочек определяют после твердения в течение суток в эацанных условиях (Т = 125 С, Р— 45 !TIa},, как среднее арифметическое их независимых испытаний (6 — 7, 6; б,, — 24,0 МПа) .
П р и и е р 2. 430 r цемента смешивают с 270 г песка, затворяют
298,75 мл воды, в которой предварительно растворяют 1 г калиевого металлоорганическогс комплекса — К Сп
НТФ и 0,25 r диметилсилоксанолята натрия Влияние соотношения комплексон:органасилоксанолят на свойства цементного камня приведены в табл. 1, 1122812
Температура,"С
Соотношение
Сжатие
Изгиб
26,8
9,0
4: 1
25,9
5,9
175
1 2
25,1
4,8
5: 1
28,3
11,3
4: 1
6,3
1: 2
26,9
200
26,1
5 6
5: 1
Из тампонажного раствора изготавливают образцы размером 2 2 10 см, которые твердеют в заданных условиях
Продолжение табл. 1 в течение суток, затем образцы испытывают на изгиб и сжатие. РеЗультаты приведены в табл. 2.
1122812
1 и
I Х
O 0!
4Д!cd о Z х o
Е» л
Х СС О в х х
X g Г»
QI cd I !
С I Ж о л
СЧ
С 1
I л л
СЧ
С Ъ л
СЧ
»
СЧ
А
E о о х
0 о а
1:» о м
1 ь о
СЧ
CI м
1 ь
М
Ю
М
С6
Р3
1 Е»
С6
С0 х о
I x о
1
1 — — -4 ь
М
1
1 ь л ь
СЧ
Ю ь м
I о
Ц
cd р
Сб х
CI.
СЧ
I ь
СЧ
1 х
1 а
1 щ
1 м
CI
CI ь
О1 !
CI ь .СС
1 ь
О
I ь ь
CI
Ю .I
1 1
C4 cd dI
I СС! С0 Е»
Е с:, Ixl о х с6
Х о л х
Х I
Х Х 1
tn л
C) СЧ
Е I О dI
cd сб
1 С4 4 л ь0
E" о о
О л ь
СЧ л
Ю"
СЧ
1 Э л
I ф Ф1:
1 сс! Ж
1 kf Х с о О ь ь о о о о
СЧ ь о
СЧ о ° о о о
СЧ СЧ
Ъл х
О 1 л м CC) л Е-1 о ь ф л f» ь л с6 а о !
E
cd а в х
Е- о
«о о сс! к о о
Х ! :
И
X о
J о
Ц г л ф
In Гл л Ф ох а о
Сл о
4 л.о
an !
» м л
0h
Щ
СЧ л
СЧ
С0
1:Е о
1 сА
° 1
СЧ
an л л
CV о л
СЧ
О л л
СЧ
О л
СЧ
С
1 х
cd "E»! х
i а е о э
i И «Е ь л 1 ь
СЧ
С л л
СЧ ю л
СЧ о л
СЧ о
Сч о
3 и
I
Са О аО
0! л
И cd
z а
Э
I & Е . °
Е
I Х х
v o о х
Х 0! с0 о
Х а о
1 ь
О1 М1 л
4
СЧ . С!
an
С С1
1 л л
О о мo ОC о5 оЕ
l е х
1 Е, e
-х ь .Ca О сс! л оо о
tA Рй
1 6» R
1 »
l сса С! С!1
Ol л
СЛ
СЧ СЧ
1 а !
r ф, I л С,»
1
& l
Е-с I х 1
I л 1
М
СЧ
1 л
Составитель Е.Тангалычев
Техред ЖЛ астелевич Корректор С. Шекмар
Редактор Ан.Шандор
Заказ 8112/29 Тираж 564 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 1 3031, Москва, Ж-35, Раушская наб о, д. А/5
Филиал НПП "Патент", r. Ужгород,, ул, Проектная, 4
Как видно из табл. 2 камень из тампонажного раствора имеет высокую прочность на изгиб при 200 С за счет исключения механических напряжений в камне. Применение портландцемента
122812 10 с песком и предлагаемыми добавками позволяет использовать одно и то же вяжущее до 200 С с различным соотноо шением в зависимости от геолого-тех5 нических условий.
