Бесклинкерный тампонажный состав

 

Изобретение касается создания тампонажных материалов, предназначенных для цементирования нефтяных и газовых скважин в условиях одновременного воздействия отрицательных температур на устье и высоких положительных температур на забое. Цель изобретения - расширение температурного интервала применения тампонажного состава от (-5) до (+130)°С при одновременном образовании прочного цементного камня, имеющего напряженный контакт с обсадными трубами и стенками скважины. Бесклинкерный тампонажный состав содержит в качестве глиноземсодержащего компонента синтетический шлак сталеплавильного производства, в качестве гипсосодержащего компонента - отход производства борной кислоты, получаемый в результате обработки боратовых руд серной кислотой, а в качестве добавки - известково-кремнеземистое вяжущее, при следующем содержании указанных компонентов, мас.%: отработанный синтетический шлак сталеплавильного производства 50-70

отход производства борной кислоты 15-25

известково-кремнеземистое вяжущее - 15-25. Состав отличается высокой прочностью цементного камня на его основе как при отрицательных, так и при высоких положительных температурах. Цементный камень имеет напряженный контакт с обсадными трубками и стенками скважины, что обеспечивает надежную герметизацию заколонного пространства. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 В 33/138

8ЖИ Л, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 43 1 1346/23-03 (22) 30.09.87 (46) 15.10.89. Бюл. № 38 (71) Уфимский нефтяной институт (72) M.P. Ианпютов, Н.Х. Каримов, Ф.А. Агзамов, Л.С. Запорожец и Т,И. Ибраев (53) 622. 245 ° 042 (088.8) (56) Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам. M. Недра, 1987, с. 176-177.

Авторское свидетельство СССР № 1240869, кл . Е 21 В 33/ 138, 1984 °

Авторское свидетельствб СССР

¹ 808424, кл. С 04 В 7/54, 1979. (54) БЕСКЛИНКЕРНЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ (57) Изобретение касается создания тампонажных материалов, предназначенных для цементирования нефтяных и газовых скважин в условиях одновременного воздействия отрицательных температур на устье и высоких положительных температур на забое ° Цель изобретения — расширение температурного интервала применения тампонажного состава от (-5) до (+130) С при одновреИзобретение относится к области создания тампонажных материалов, предназначенных для цементирования нефтяных и газовых скважин, в услови-, ях .одновременного воздействия отрицательных температур на устье и высоких положительных температур на забое °

Цель изобретения — расширение температурного интервала применения

Л0„„1514908 А1

2 менном образовании прочного цементного камня, имеющего напряженный контакт с обсадными трубами и стенками скважины. Бесклинкерный тампонажный состав содержит в качестве глиноземсодержащего компонента синтетический шлак сталеплавильного производства, в качестве гипсосодержащего компонента — отход производства борной кислоты, получаемый в результате обработки боратовых руд серной кислотой, а в качестве добавки — известково-кремнеземистое вяжущее при следующем содержании указанных компонентов, мас.Х: отработанный синтетический шлак сталеплавильного производства 50-70; отход производства борной кислоты 15-25,из- . вестково-кремнеземистое вяжущее — 1525. Состав отличается высокой прочностью цементного камня на его основе как при отрицательных, так и при высоких положительных температурах.

Цементный камень имеет напряженный контакт с обсадными трубами и стенками скважины, что обеспечивает надежную герметизацию заколонного пространства. 2 табл.

О тампонажного состава от -5 до +130 С при одновременном образовании прочного цементного камня, имеющего напряженный контакт с обсадными трубами и стенками скважины.

Используют бесклинкерный тампонажный состав, включающий глиноземсодержащий шлак, гипсосодержащий компонент и добавку, который в качестве глино I 514908

50-70 го производства

Отход производства бор- 15 ной кислоты, получаемый в результате обработки боратовых руд серной кислотой

Известково-кремнеземис- 20 тое вяжущее 15-25

При указанном соотношении компонентов отработанный синтетический шлак сталеплавильного производства в сочетании с отходом производства бор- 25 ной кислоты способен быстро затвердевать и набирать высокую раннюю прочность.. В присутствии известково-кремнеэемистого вяжущего, содержащего до

30-40X SiO образуются высококремне- 30 земистые гидросиликаты кальция ° Благодаря связыванию алюминатов в гидрогранаты предотвращается их переход при температуре выше 30 С в кубические гидроалюминаты, что сопровождает- 35 ся обычно разрушением цементного камня.

Гидрогранаты и низкоосновные гидросиликаты кальция являются термостойкими соединениями и обусловливают 40 термостойкость всего состава.

Кроме того, бесклинкерный тампонажный состав способен к равномерному расширению по всей высоте подъема цементного раствора в заколонном прост- 45 ранстве и благодаря этому возникает напряженный герметичный контакт между трубами, цементным камнем и стенками скважины.

Пример 1. В чашу для затворе- 50 ния вносят 700 r отработанного синтетического шлака сталеплавильного производства, 150 r отхода производства борной кислоты, 250 г известковокремнеземистого вяжущего, перемешива-5>

:.ют смесь и пропускают через лабора15-25 эемсодержащего компонента содержит отработанный синтетический шлак сталеплавильного производства, в качестве гипсосодержащего компонента — отход

5 производства борной кислоты, получаемый в результате обработки боратовых руд серной кислотой,, а в качестве добавки — известково-кремнеземистое вяжущее при следующем содержании указан-10 ных компонентов, мас,l:

Отработанный синтетический шпак сталеплавильноторный дезинтегратор, где одновременно происходит ее помол, смешение и активация. Затем смесь снова переносят в чашу для затворения, добавля- ют 500 r водопроводной воды, перемешивают 3 мин и полученный тампонажный раствор испытывают по ГОСТ 158 185.

Пример 2. В чашу вносят 500 г отработанного синтетического шлака сталеплавильного производства, 250 г отхода производства борной кислоты, 250 г известково-кремнеземистого вяжущего, перемешивают и обрабатывают сухую смесь в лабораторном дезинтеграторе. Затем смесь переносят в чашу для затворения, вносят туда 550 r водопроводной воды, затворяют в течение 3 мин и ведут испытание физико-механических свойств по ГОСТ

1581-85.

Составы бесклинкерного тампонажного материала приведены в табл. 1.

Таблица 1

Содержание, мас. Е

Компоненты

Отработанный синтетический шпак сталепла70 60 50

15 20 25

15 20 25 вильного производства

Известково-кремнеземистое вяжущее

Отход производства борной кислоты

Бесклинкерный тампонажный состав готовят следующим образом.

Расчетное .количество отработанного синтетического шлака сталеплавильного производства, известково-кремнеземистое вяжущее и отход производства борной кислоты перемешивают в дезинтеграторе и полученную смесь затаривают в контейнеры.

На буровой приготавливают тампонажный раствор по известной технологии.

Технологические свойства тампонажного раствора и камня приведены в табл. 2 °

Г Ъ

С 3

С Ъ сч с ъ

Ю с Ъ

I с>

С Ъ

>о

Рl о>

С»3

Р3 1

1 Х Э 1 хэа 1

1 а E I

1 I; ГС X I

1 cll cd Ql 1

> 1 м с3

Cl

СЧ

>о

>Ъ!

1

1 с \

>о

XO (!

РЪ

Р Ъ и

Э а х 1 о. X

И dl

I»

СЧ

Ю

СЧ

>/Ъ сч оъ сч

РЪ с Ъ

v а о g х х л

СЧ

СЧ

° >

РЪ

» м

ЮО

/>

1 1

Ю

Ю

Cl

>Ъ

С>

Ю

1.Ф

С>

Ю с Ъ

3

1

1

ЮО с Ъ >ГЪ

I I

Р \

Ю

О

СЧ

Ю

СЧ

c/Ú

ОЮ

Ю >ГЪ

I 1

С Ъ С Ъ

О

>Ъ

СЧ

СГ

I с Ъ

О с/Ъ

СЧ

О

/Ъ

С Ъ

ЮЮ

Ф с Ъ

I 1 с Ъ Ф

О !

I

С Ъ

С3

CV

Ю

1 с/Ъ

/Ъ

1 ф 1

СГХОД ф Э X 1» Е

o.E эvX

СС3

С>

Со

1 4 1 ">c

f E» f .ф X о о v а

Дxomld

ОЭОГ»

О

Ю

ОО

О со л

Ю

СЧ

С>СГ

Ъ

>Ъ

3/Ъ /Ъ с 6

О Ю

1 I

И х

1-»

I о оххх с/ Я Н ф со ф х

О

>ГЪ

I I ф о э и х>х еФ ф

Охи !6

1.1

° /Ъ

СЧ

I 1

О 1

3cXvIf

m эоэ

m g c>c 0l dI „"m x I- H

1

1 >/Ъ

»

1 с>Ъ

О

СЧ

1 о ф а 14 х э 3

СГ >Х 3»

eteto o хфас/

m o

Ю

СЧ

1 х э ф 1- Х

f х х

ox x

co v v

cd 0l а,>х з

1 д 1

1- х а офх ф 1 ф I

1 1

3 1 О о ф I

Ю

Ъ х о

Х а ф х

Gl cCl хюи

X X, c>

I X ф

1 х х ю4

v х с- о хс>

X ф, э ф>Э

mE. 1

cd

w m ф х

3С О. о.о а

ы ц

ВС

v 1

cd

X 1

1 ф 1

cd

V I о

I

I

1 !

Ю

\" >

I 1

I

И I

I! (I о

f 1 о а 1

1514908

Формула изобретения

50-70

1 5-25

1 5-25

Составитель Л. Бестужева

Техред А.Кравчук Корректор Л. Патай

Редактор О. Спесивых

Заказ б?04/33 Тираж 514 Подписное

В11ИИПИ Государ<твенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Бесклинкерный тампонажный состав

Характеризуется высокой прочностью как при отрицательных температурах, так и при повышенных. что позволяет осуществить над ежн ую г ермети эацию заколонного пространства скважин с

Отрицательной температурой на устье и повышенной положительной температу11ой на забое скважины.

Кроме высокой прочности тампонажНый состав отлИчается возможностью расширяться в «казаHHQM интервале

1 температур, что в еще большей степени способствует герметизации заколонного

Пространства.

Бесклинкерный тампонажный состав, включающий глиноземсодериащий шлак, гипсосодержащий компонент и добавку, фтлич ающий ся тем, что, с

Целью расширения температурного интервала применения тампонажного сос1ава от — 5 до +130 С при одновременном образовании прочного цементног о . камня, имеющего напряженный контакт с обсадными трубами и стенками скважины, он в качестве глиноземсодержащего шлака содержит отработанный синтетический шпак сталеплавильного производства, в качестве гипсосодержащего компонента — отход производства борной кислоты, получаемый в результате обработки боратовых руд серной кислотой, а в качестве добавки— известково-кремнеземистое вяжущее при следующем содержании, указанных компонентов, мас.Х:

Отработанный синтетический шлак сталеплавильного производства

Отход производства борной кислоты, получаемый в результате обработки боратовых руд серной кислотой

Известково-кремнеземистое вяжущее