Томпонажный раствор

 

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при креплении нефтяных, газовых и паронагнетательных скважин. Цель - сокращение сроков схватывания тампонажного раствора и времени ожидания затвердевания цемента при одновременном повышении долговечности тампонажного камня на его основе. Тампонажный раствор включает тампонажный цемент, ускоритель сроков схватывания и воду. В качестве ускорителя приг-1еняется оксихлорид алюми шя (ОХА), а соотношение компонентов еледующее,мае.%J тампонажный цемент 62-67; ОХА 0,25 - , 3,0; вода остальное. Адсорбируясь на частицах цементного клинкер.а, ОХА обеспечивает образование мелкодисперсных фракций новообразований,которые определяют прочность камня и его долговечность, 1 табл. Ф (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИX

РЕСПУБЛИК (51)4 F. 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двто сноьек свидетельству

3»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3980833/22-03 (22) 25.11.85 (46) 07,11.88. Бюл. 9 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Н.А.Мариампольский, Л.И.Рябова, С.Е.Додонова, Л.П.Вахрушев, И,ф.Сабаев, Л,М.Сурова, С.А,Абрамов и R.Т.Ахметова (53) 622.245.42 (088,8) (56) Тампонажные материалы М О И.Бурение газовых и газоконденсатных скважин. 1984, вып. 2, с. 39-40.

Булатов Л.И.. Тампонажные материалы и технология цементирования скважин. — М.: Недра, 1977, с. 179.

„„SU„„1435762 A 1 (54) ТАМПОНАЖНЬЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при креплении нефтяных, газовых и паронагнетательных скважин. Цель — сокращение сроков схватывания тампонажного раствора и времени ожидания затвердевания цемента при одновременном

IIoBbIDJpHHH долговечности тампонажного камня на его основе. Тампонажный раствор включает тампонажный цемент, ускоритель сроков схватывания и воду.

В качестве ускорителя применяется оксихлорид алюминия (OXA), а соотношение компонентов следующее,мас.X: тампонажный цемент 62-67; ОХА 0,25 —, 3,0; вода остальное. Адсорбируясь на частицах цементного клинкера, ОХА обеспечивает образование мелкодисперсных фракций новообразований, которые определяют прочность камня и его долговечность. 1 табл.,1435762

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при крепЛении нефтяных, газовых и паронагнетателькых скважин. !

Целью изобретения является сокращение сроков схватывания тампонажного раствора и времени ожидания эатвердевания цемента (ОЧЦ) при одновременном повышении долговечности, там-10 понажного камня на его основе.

Тампонажный раствор включает воду эатворения и оксид алюминия (ОХА)

Мри следующем соотношении компонентов, ( иас.%: 15

Вяжущее 62-67

Оксихлорид алюминия 0,5-3,0

Вода Остальное

Оксихлорид алюминия получают в ви- 20 ,де раствора и твердого продукта. При обычных условиях раствор ОХА это светло-зеленая или бесцветная жидкость, смешивающаяся с водой в любых соот-* ношениях, не разлагающаяся в течение 25 года. Твердый оксихлорид представляет собой порошок белого или желтоватого цвета, не гигроскопичен. Темпео ратура замерзания от -6 — до -12 С„

В водном растворе могут существо- 30 вать одновременно несколько гидролизованных форм ОХА, находящихся в ди"намическом равновесии друг с другом.

Поэтому состав продукта гидролиза можно выразить общей формулой

31 ((ov) ÄCl)Ä °

При сочетании полимерной основы

5+ двойной алюминатной соли и ионов A1

l и Cl с гидратированными новообраэованиями цементного клинкера ускоряет- 1(1 ся кристаллизация последних. Оксид алюминия, адсорбируясь на частицах клинкера, обеспечивает образование мелкодисперсных фракций новообразований, которые определяют прочность камня и его долговечность, Это выгодно отличает его действие от действия хлористого алюминия, Готовят тампонажный раствор путем тщательного перемешивания вяжущего с водой затворения, в которую првдва50 рителько введено необходимое количество ускорителя твердекия, По конусу

АзНИИ определяют растекаемость раст"вора. Раствор помещают в автоклав и определяют его сроки схватывания, Из этого раствора готовят образцы в виде призм 2х2х10 см, которые твердеют в течение суток.

Ф о р м у л а изобретения

Тампонажный раствор, включающий тампонажный цемент, ускоритель сроков схватывания и воду, о.т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения сроков схватывания и времени ожидания эатвердевания цемента при одновременном повышении долговечности цементного камня, он в качестве ускорителя сроков схватывания со-. держит оксихлорид алюминия при сле-: дующем соотношении компонентов, мас.%:

62-67

0,25-3,0

Ост аль кое

Тампонажный цемент

Оксихлорид алюминия

Вода

После 24-часового твердения образцы извлекают, помещают в водную среду и испытывают через 1, 30, 90, 180 сут.

Сравнительные данные приведены в таблице.

Пример 1, Для приготовления тамнонажного раствора затворяют

645 r цемента, 340 мл воды, в которой предварительно растворяют 15 г хлористого кальция.

Ф

Для ускорения процессов и по ГОСТУ о проводят исследования при 75 C. Начало схватывания раствора I ч 20 мин, конец 1 ч 50 мин. После 180 сут твердения имеет низкую прочность 3,1/

9,0 KIa.

Пример 2. Берут 620 г цемента для паронагнетательных скважин (50% портландцемента + 40% ЯПЦС-120), затворяют 350 мп воды, в которой растворяют 30 г оксихлорида алюминия.

Начало схватывания 3 ч, конец схватывания 3 ч 50 мин,соответственно по суткам: 1, 30, 80, 180. - 3,6/5,4;

4,9/10,0; 5,9/10; 3,9/12 МПа, Пример 3 ° 670 r портландцемента затворяют 325 r воды с 5 г ок- . сихлорида алюминия. Начало схватывания 4,00 ч, конец схватывания

4 ч 30 мик. Разрыв между началом и концом схватывания сокращен, что положительно сказывается на свойствах камня во времени 1 сут 4,2/9,2 ИПа, а к 180 сут .8,5/19,0 МПа, Применение данного реагента расши" ряет ассортимент ускорителей и обеспечивает повышение качества крепления.

О л

СЧ

О л ь

Щ л

СЧ л

СЛ

D л

СЬ сГ

СО ь

l CO а»

СЧ л

СГ!

Ch л л ь л с

СЧ

О

00 о

01 1

1 Ф л

СЧ л с

\Г1 л О о

00 .

Ch л с » о

3Г

О

Сс) I

СО л

Ю с л

ЧО

СЧ л

Ch

СЧ л о л

Ch О л

Р ) о и

aal

О о

Р \

1!

Cd

443

Х

g

Х

О

О

СЭ

О

an

1 о с с

I I cd I

1 Н Р

СЛ л

3Г л л

Сл!

О л .4

С"1

Щ

tI 1 о

1 СС! 1 !

1 о

Сч о х

5 v х

o Z х

X л

СЧ

Щ л ь

1 Х I

Ф 1

I ad I

I Ю 1 о

1 С 1

1 И

I Й о о

СО и л О!

44

С4

1ч о о и

1 Ф

Ф 1

I СО 1

1 I л

И о

5 и о!

Э х

О

И

I о с3 1

1 <6

I ж

1435762

СЧ 1Г1 а о л л с

О1 Саа л л м а

О о л D (:3

О О\ л

° \ л а

СО О л л

С ) С

С D о

I I

QO С ) о с

СЧ О

I О С Ъ о л 4 Г1

Р1 Р) о о л л

Î0 СЧ О О л л

° СЧ

Щ е»

СЧ 01 а с л с

3Г О Ch

° I л

Р л

С 1 СЧ л л

СЧ Р ) СЧ С4 л л

С ) с л л

С 1 о и сЧ an

1 1

И С с о !

С

СЧ СЧ

СЧ С 4 со О л

СО Ф

С ) СС) СЧ о л о о л

СЧ О Р