Тампонажный цемент

 

Сущность изобретения: тампонажный цемент получают совместным измельчением портландцементного клинкера, гипса,и комплексной добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%: комплексная добавка 10-20; гипс 4-8; портландцементный клинкер остальное. Комплексная добавка содержит компоненты, мас.%: трепел 23-20; доменный шлак 66-60; известняк 11- 20. Трепел и доменный шлак смешивают в указанном соотношении и термообрабатывают при 250-800°С в течение 30-90 мин, затем термообработанные трепел и доменный шлак смешивают с дробленым известняком в указанном количестве и вводят при помоле тампонажного цемента. Тонкость помола цемента составляет 8-10% остатка на сите № 008 (прошло через сито Мг 008 92-90%). Характеристика цемента: растекаемость 230-250 мм; сроки схватывания, часмин: начало 5-40, конец 8-10, начало 6-40, конец 8-55; водоотделение устранено, прочность при изгибе через 2 сут 3,3-4,0 МПа. 2 табл. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 табл. (21) 4808096/33 (22) 08.02.90 (46) 29.02.92, Бюл. М 8 (71) Сибирский научно-исследовательский и проектный институт цементной промышленности (72) P.Ï.Èâàíîâà, Н.Е.Ноговицын, С.С.Волкова, Э.В.Гизатулин и Л.А.Вертопрахова (53) 666,972 (088.8) (56) Зозуля P.À. и др, Организация производства тампонажного цемента. Экспрессинформация. — Цементная и асбестоцементная промышленность, вып.8, М.: ВНИИЭСМ, 1988, с.4-6.

t (54) ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТ (57) Сущность изобретения: тампонажный цемент получают совместным измельчением портландцементного клинкера, гипса и комплексной добавки при следующем соотИзобретение относится к составам тампонажного цемента и может. быть использо- вано в нефтяной и газовой промышленности, а именно для цементирования скважин в условиях низких и нормальных температур.

Цель изобретения — стабилизация растекаемости, сроков схватывания и снижение водоотделения.„

Пример. Тампонажный цемент получают совместным измельчением в мельнице портландцементного клинкера, гипса и комплексной добавки.

Комплексную добавку готовят следующим образом.

Смешивают трепел и доменный шлак в заданных количествах и подвергают термо„, SU ÄÄ 1716095А1 ношении компонентов, мас. : комплексная добавка 10 — 20; гипс 4-8; портландцементный клинкер остальное. Комплексная добавка содержит компоненты, мас,%: трепел

23-20; доменный шлак 66-60; известняк 1120. Трепел и доменный шлак смешивают в указанном соотношении и термообрабатывают при 250 — 800 С в течение 30-90 мин, затем термообработанные трепел и доменный шлак смешивают с дробленым известняком в указанном количестве и вводят при помоле тампонажного цемента. Тонкость помола цемента составляет 8 — 10 остатка на сите М 008 (прошло через сито ЬЬ 008

92 — 90 ). Характеристика цемента: растекаемость 230 — 250 мм; сроки схватывания, часмин: начало 5-40, конец 8-10, начало 6-40, конец 8-55; водоотделение устранено, прочность при изгибе через.2 сут 3,3-4,0 МПа. обработке при 250-800 С в течение 30-90 мин. Термообработанные трепел и доменный шлак смешивают с известняком, предварительно дробленным до кусков размерами не более 50 мм, в заданных количествах и смесь подают в мельницу. . В мельницу может подаваться отдельно дробленный известняк и смесь совместно термообработанных трепела и доменного шлака.

Термическая обработка трепела и доменного шлака может проводиться в любом агрегата, обеспечивающем указанные температуру и выдержку.

В табл.1 приведена химическая характеристика компонентов тампонажного цемента.

1716095

В табл,2 приведены составы и физикомеханические свойства предлагаемого и известного тампонажных цементов.

Пример 1. Совместным измельчением портландцементного клинкера, гипса и комплексной добавки получают тампонажный цемент при следующем соотношении компонентов, мас. :

Комплексная добавка 10

Гипс 5

Портландцементный клинкер 86 причем компоненты комплексной добавки (трепел и доменный шлак), предварительно совместно термообработанные, и известняк взяты при следующем соотношении компонентов (состав 1), мас. :

Известняк, 11

Трепел - . 23

Доменный шлак 66

Используют портландцементный клинкер, известняк, трепел, гипс и доменный шлак.

Трепел и доменный шлак смешивают в указанном соотношении и термообрабатывают при 250 С в течение 1,5 ч, затем термообработанные трепел и доменный шлак смешивают с дробленым известняком в указанном количестве и вводят в лабораторную мельницу при помоле тампонажного цемента. Тонкость помола цемента составляет 8—

10о остатка на сите 1Ф 008 (прошло через сито hL 008 92-90 ).

Пример 2. Совместным измельчением портландцементного клинкера, гипса и комплексной добавки получают тампонажный цемент, аналогичный составу примера 1, причем компоненты комплексной добавки (трепел и доменный шлак), предварительно совместно термообработанные, и известняк взяты при следующем соотношении компонентов (состав 2), мас, :

Известняк 15,5

Трепел 21,5

Доменный шлак 63

Комплексную добавку и тампонажный цемент готовят по примеру 1.

Пример 3. Совместным измельчением портландцементного клинкера, гипса и комплексной добавки получают тампонажный цемент по примеру 1, причем компоненты комплексной добавки (трепел и доменный шлак), предварительно совместно термообработанные, и известняк взяты при следующем соотношении компонентов (состав 3), мас. :

Известняк 20

Трепел 20

Доменный шлак 60

Комплексную добавку и тампонажный цемент готовят по примеру 1.

Пример 4. Совместным измельчением портландцементного клинкера, гипса и комплексной добавки состава 1 получают тампонажный цемент и ри следующем

5 соотношении компонентов, мас. :, Комплексная добавка 15

Гипс 6

Портландцементный клинкер 79

Комплексную добавку готовят следую10 щим образом. Трепел и доменный шлаксмешивают и термообрабатывают при 525ОС в течение 1 ч. Затем термообработанные трепел и доменный шлак смешивают с дробленым известняком и вводят в лабораторную

15 мельницу при помоле тампонажного цемента. Тонкость помола цемента составляет 810 остатка на сите hL 008 (прошло через сито 1Ф 008 92-90 ).

Пример 5. Совместным измельчением

20 портландцементного клинкера, гипса и комплексной добавки состава 2 получают тампонажный цемент, компоненты которого находятся в соотношении по примеру 4.

Комплексную добавку и тампонажный

25 цемент готовят по примеру 4.

П р и м.е р 6. Совместным измельчением портландцементного клинкера, гипса и комплексной добавки состава 3 получают тампонажный цемент, аналогичный по

30 соотношению компонентов примеру 4.

Комплексную добавку и тампонажный цемент готовят по примеру 4.

Пример 7. Совместным измельчением портландцементного клинкера, гипса и ком35 плексной добавки состава 1 получают тампонажный цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%.

Комплексная добавка 20

Гипс 8

40 Портландцементный клинкер 72

Комплексную добавку готовят следующим образом. Трепел и доменный шлак смешивают и термообрабатывают при 800ОC в течение 30 мин. Затем термообработанные

45 трепел и доменный шлак смешивают с дробленым известняком и вводят в лабораторную мельницу при помоле тампонажного цемента. Тонкость помола цемента составляет 8-10 остатка на сите hL 008 (прошло через сито М 008 92-90 ).

50 Пример 8. Совместным измельчением портландцементного клинкера, гипса и комплексной добавки состава 2 получают тампонажный цемент при соотношении компонентов по примеру 7.

55 Комплексную добавку и тампонажный цемент готовят по примеру 7.

Пример 9. Совместным измельчением портландцементного клинкера, гипса и комплексной добавки состава 3 получают там1716095

Таблица 1 и р и меча н не. минералогический состав оортландцементного клинкера. $: сЩ0.6; cps 14,4; саА7,1; c4LF13,4;

КН 0,92, л 2.12, р 1.24.

1 30

- 40

50

55 понажный цемент при соотношении компонентов по примеру 7.

Для получения сравнительных результатов готовят известные тампонажные цементы. Составы всех цементов приведены в табл.2.

Полученные тампонажные цементы испытаны в соответствии с требованиями

ГОСТ 26798.0-85 — ГОСТ 26798.2-85.Формула изобретения

Тампонажный цемент, включающий портландцементный клинкер, гипс и добавку, содержащую трепел и доменный шлак, о т л и,ч а ю шийся тем, что, с целью стабилизации растекаемости и сроков схваты вания, снижения водоотделения, добавка дополнительно содержит известняк, а трепел и доменный шлак. совместно термообработанные при 250-800 С в течение 30-90 мин при следующем соотношении компо5 нентов добавки, мас.%:

Трепел 23-20

Доменный шлак 66-60

Известняк 11-20 при соотношении компонентов тампонаж10 ного цемента, мас. :

Указанная добавка 10-20

Гипс 4-8

Портландцементный клинкер Остальное

1716095

Ф

)Ф 6

X X х X

Э 6 X

Г тС>

Э С>. 6 X оо

«о

Ф СОФМ

0И 6 3->

s Ф а

lA О) СЧ сч Р а

Y

Ф

)o

>« о

С)

Х 3>0

Э

r v

l0

X X о х

I М

1 X

1 1

1 6

1 Ф

1 С0 !

l ! ! !

I

1

>х

Б

Z а э

X ао о

«сч С:1

Ф с0

v о

3-> а аь ао

СЧ СЧ СЧ

)z

Э

Ф

=г о

L о

%

l0 х

О 00

О

x v

Щ Щ

I- Х

dl

Щ

IС) о

3 > с

Э с

Э сч а

1 1!

С$

Щ с

Iа о

С Г

О О а а«ооо

«\Ч СЧ

1

1 Щ

I ц

СС

l Э д

l С=

>х

Б х

3v

Э

01

CA X

О) с0

l и о

СЭ

>х

Б

6

Щ

1

1

1

1

I

1

1

СЧ 1

1

301

I )

SI ! с !

lO I

c0 I

I- 3

1

1

1

1

1 !

1

1 !

1

1

1

1

1

1

1

1

I

)

1

1

1.0 l5 I

1 С: I о 1 о > I

ZXm)1 X 6 6 Х 1 о s)o ao

ao,x e

1 C C L ХСЧ I

1 I

l 1 I

1 l- оР I

O I

О 6 1

)О 3 Ф 1

oes 1

CO CC Z 1

О) 1 I

I " C l

6 1 L 1 I

I X 1 I

1 X 1 I

1 с0 1 1

l 1 Ф I Э 1

О I Б 1 Х I т I I О 1

М 1 m 1 «c. I

30 I Ф Z 1 I т х s I

О! ОХ) — — 3

I 1 1 O I

s o

Щ Y 30 1 Щ 1 о х о. 3 m

>S 1 3> I X 1

S 1 >

«

Щ I 6 X

1- I )0

Б 1 Y

C 1 О) 0 1

v 1

S3 ОО 1

1 30 О

Б 1 О-

I» 1 l

1- 1 Щ I .3> i Z 1

r l ЗФ 1

0«! Y 1

m О I

6 3 I СО 1

33 mec> I

t C> 1

u s. I

С О» 1

I I 1

4ссz l

ОЭХ о )- )- s O l о 3 сс >z lo 30 О I

somrz l

mz aez m

o)-3o ce Y

rvoexm о э о О. 0 r

»> X X l- сс 5 1

1 1

1 >т I

1 Б 1

I Z 1

1 Х 1

1 Э М 1

1 X Щ 1 о с

1 Ф B 1 с 1

1 6 I

C I

3 6 1

I Cl 3

I- 1

) 3

>s I

I CC,Б I хха

I Щ I- Ф 1

СХ)С

I I- Э,X 1 а X s

О С) С

С= ЬМ

1 . I

r — =1

I 1

1 1 с !

1 X 1

1 1 1

1 1 1 о 1 х 1

6 О

С cf . m с

I X СС О) 1

O c0 m

1 Y Z IO 1

3А 1 О О1-0 «О м

М М С CA ò М М М М

ООООООООО а О -0 О СЧ СО а О О

lA с«\ lA 3« \ сч а N D °

1 1 I 1 I 1 1 1

СОСО ЛCOCO ЛООCOCO о ао о - сч о со о

-0 сч а> сч а-0.

1 1 1 1 1 1 1

Ч> «О а |О ъо «О «.О а а сА сч-0- а î со ь,мс> м ммммммм4

СЧ СЧ сч N N СЧ СЧ СЧ Сч

СЧ со iо ло а >о -co

«о «о

СО С)1 CO 01 СО О\ CO

° о мо .о мо омо

"О т> сО О ъо >О «О «О «О а а а мо мi-о м — a

СЧ СЧ N СЧ N N СЧ N СЧ

О «О .О CB CZ> О 3 СЧ СЧ

СОСОСО3 1 1 ЛЛ

v й

- и -Ф 4 «О «О ЧЪ CO CO СО I сч м .О а О л со

1

I

1

0 М О Со.

C»3ММN М 1

I

1 ! !

CO С)Ъ|0 .4 00 1

1 о ммсч

1

I

СЧ I о -мсча о»- ! а

1 1 О»- I 1

СО ОЪ» « - с» I !

1

I асч о сч )а.щ мом

1 1 1 1 1 1 аас000 л 1

I

1

1

1 асо асо r> I сЧ О-0. М О

СЧ N СЧ N СЧ !

1 !

1

1 ! о

4 ОО «>О 1

«о COCO CO 1

1

I

I

I

I

1 ! 1 I t 1 1

1

1

1

1

1 ! 1 I I 1 1

1

t

t

t 3 1 3 1 1

3 !

1

I

М 1

L ама м!

«о

Б со) со л)

1 !

1

I 1

1 лсо л со

«м -мм

1

1

3о аа

I ааа. о

>х 1

Б 1

z a 1

l Ф 1

Х Y 1

Э Z СЧ М о CA

X X " " " "1

)Р С« -0 М 3 3« \ СЧ 1

Y Z) CO CO CO CO 1

1

1

1

1

-сч м а I