Тампонажный состав

 

Сущность изобретения: состав содер; жит портландцемент 60,67-65,00%, содосульфатную смесь - отход глиноземного производства 1,33-4,00%, глицерин 0,34- 2,00%, вода - остальное до 100%. Отход содерх ит сульфат натрия 60,35-73,20%, карбонат натрия 24,00-35,50% сульфат аммония 2,70-4,00%, двуокись кремния 0,10- 0,15%, Отход и глицерин растворяются в воде, на которой затем затворяют портландцемент . Раствор удовлетворительно схватывается при отрицательных температурах до -8°С и дает камень пониженной хрупкости . 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 2 1 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4690568/03 (22) 11.04.89 (46) 07.09.92. Бюл. М 33 (71) Казахский государственный научно-исследовательский l1 проектный институт нефтяной промышленности (72) Л.С.Ларцева и С.Ю.Гордиенко

56) Авторское свидетельство СССР

i N 635221, кл. Е 21 В ЗЗ/138, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N 1348501, кл. Е 21 В 33/138, 1987, (54) ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ (57) Сущность изобретения; состав содерИзобретение относится к строительству скважин, а именно к тампонажным составам, используемым для цементирования обсадных колонн в низкотемпературных скважинах.

Извествен тампонажный состав, состоящий из портландцемента для холодных скважин (ПЦТ-ДО-50) и хлорида кальция.

Для этого тампонажного состава характерна усадка, большие сроки схватывания.

Наиболее близким к заявленному является безусадочный тампонажный состав для отрицательных температур, включающий портландцемент и содосульфатный плав— продукт обжига капролактама.

Недостатком этого тампонажного состава является большое время процесса формирования цементного камня и большая трещиностойкость (хрупкость) образовавшегося цементного камня.

Цель изобретения — уменьшение сроков . схватывания тампонажного состава при низких положительных и отрицательных

5U, 1768087 Al жит портландцемент 60,67 — 65,00%, содосульфатную смесь — отход глиноземного производства 1,33 —.4,00%, глицерин 0,342,00%, вода — остальное до 100%. Отход содержит сульфат натрия 60,35 — 73,20%, карбонат натрия 24,00-35,50%, сульфат аммония 2,70 — 4,00 %, двуокись кремния 0,100,15%, Отход и глицерин растворяются в воде, на которой затем затворяют портландцемент. Раствор удовлетворительно схватывается при отрицательных температурах до -8 С и дает камень пониженной хрупкости. 1 з.п.ф-лы, 2 табл. температурах и понижение показателя хрупкости.

Поставленная цель достигается тем, что тампонажный состав, содержащий портландцемент и содосульфатную смесь — отход глиноземного производства, дополнитель- а но содержит глицерин при следующем соотношении компонентов, мас,%: р

Портландцемент 60,67 — 65,00

Содосульфатная смесь 1,33-4,00

Глицерин 0,34 — 2,00

Вода Остальное, 0 до 100

Содосульфатная смесь — отход глиноземного производства иллеет следующий химический состав, мас. / : и

Сульфат натрия 60,35-73,20

Карбонат натрия 24,00 — 35,50

Сульфат аммония 2,70 — 4.00

Двуокись кремния 0,10-0,15

Для предупреждения растрескивания цементного камня при перфорации невозможно, чтобы цементное кольцо не разру1760087

60,35-73,20

24,00-35,50

2,7 — 4

0,10-0,15.

Таблица1 понентов в составе, мас

Гидрооксид натия ьфат Диоксид ония кремния

Хлорид натрия

Сульф натр

Примечание

Состав

0,15,00 приготовлен состав ССС

ССС с завода приготовлен состав ССС приготовлен состав ССС

0,13

0,10,80 ,70

63,0

73,2

14,00

1,80,20 шилось, поэтому требования к тампонажному раствору — цементному камню увеличение перфорационных свойств эа счет уменьшения хрупкости — трещиноватости материала, которая определяется по формуле где А- хрупкость, o<> — предел прочности на сжатие, МПа; сгизг — пРедел пРочности на изгиб, МПа, Принято считать, что для повышения надежности и долговечности изоляции пластов л, находится в диапазоне от 2 до 5.

Для испытаний использовался портландцемент марки ПЦТ-ДО-50 по ГОСТ 1581, глицерин соответствовал требованиям

ГОСТ 6259, а содосульфатная смесь соответствовала требованиям ТУ 48-5-212-81.

Содержание химических компонентов в смесях: содосульфатной смеси (ССС) и содосульфатного порошка представлены в табл.

Физико-механические свойства тампонажных растворов определялись в соответствии с требованиями ГОСТ 310.3 — 310.4 и представлены в табл. 2.

Для приготовления тампонажного со става добавка содасульфатной смеси и глицерина вводится в воду эатворения, Пример 1. Портландцемент, r 627,7

ССС, г 26,0

Глицерин,г 13,0

Вода, мл 333,3

Растекаемость тампонажного раствора

19 см, начало схватывания 260 лин, конец схватывания 360 глин, хрупкость 3,6.

Пример 2, Портландцемент, г 650

ССС, г 13,3

Глицерин,г 3,4

Вода, мл 333,3

Растекаемость тампонажного состава

19 см, начало схватывания 420 лин, конец схватывания более 640 мин, хрупкость 3,3.

Граничный состав ССС вЂ” 4, глицерина

5 2 — образуется хрупкий камень с il = 6,1.

Увеличивать содержание компонентов далее нецелесообразно.

Наименьшее значение компонентов можно применить при положительном зна10 чении температуры (геостатическое значение), а при отрицательных значениях температуры процесса кристаллизации за счет образования льда преобладает над процессом образования цементного камня, 15 при положительных температурах цементный камень теряет прочность.

Формула изобретения

1. Тампонажный состав, включающий портландцемент, содосульфатный продукт

20 и воду, отличающийся тем, что, с целью уменьшения сроков схватывания тампонажного раствора при низких положительных и отрицательных температурах при одновременном снижении хрупкости камня, он до25 полнительно содержит глицерин, а в качестве содосульфатного продукта содержит содосульфатную смесь — отход глиноземного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

ЗО Портландцемент 60,67 — 65,00

Содосульфатная смесь— отход глиноземного производства 1,33-4

Глицерин 0,34-2

35 Вода Остальное

2. Состав по п 1, отличающийся тем, что содосульфатная смесь — отход глиноземного производства имеет следующий состав, мас.%:

40 Сульфат натрия

Карбонат натрия

Сульфат аммония

Двуокись кремния

1760087

Таблица 2

Предел прочности, ППа, через 3 нес. ма изгиб Hd сяатме

Сроки схватывания, ммн

Хрупкость

Компоненты, мас.8

0лыт,,, Тип смеси

Предел прочностит ИПа, через 2 сут.

РастекаТемп. твердение, кС рупкость еиость, см

Порт- CCC ламдцемент

Глмце- Вода рим начало конец ма изгиб)ма сиатие

12 4 65 ° 27

13 2 64,67

14 2 64,67

33,33 -8 18

33,33 -8 14

33 33 -8 4

6,6

2,89 и

3,40 я >640 0,36 я у640 и

27m 32ч х

5,9 31,3 5,3

2,3 11,0 4 ° 8

45 171 38

5тВ 1! !2 ° образцах после 3-» меся итого теердемия, маходятдихся на воздуке при температуре 20 C наб

"оэтовау â™ Рецептуры применимы как быстротвердеквзие раствоРы для прекратаения 0лоидопролаления.

Составитель Л.Бестужева

Техред М,Моргентал Корректор Т,Палий

Тираж Подписное

Заказ 3166

М по изоб етениям и открытиям при ГКНТ ССС

ВНИИПИ Государственного комите по изо рет

113035, Москва, Ж-35, Раушская наО., 4/5 м инат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Il оивводствеиио-издательский комбинат р

66,67

2 1 60,67

62,77

4 1 65,00

5 2 60,67

6 2 62,77

7 2 65,00

8 3 60,67

9 3 62 ° 77

10 3 65,00

11 4 60,47

4,00 2,00

2,60 1,30

1,ÇÇ 0,34

4,00 2,00

2,60 1,30

1, ЗЗ 0 .34

4,00 2,00

2,60 1,30

1,ÇÇ 0,З4

ССП

6 2

1,4

2,00

CCC

2,00

33,33

33.33

33,33

33,33

33,33

33,33

33.33

33.33

33.33

33.33

33,33

-В 19

-8 20

-В 20

-В 18

-8 20

-В 19

-8 19

-8 20

-В 19

-в

-8 17 х

70 (48 ч 0,20

70 0,41

320 О, 30 (48 ч 0,39

80 0,5!

3О0 0,67

<48 v 0,20

70 0,54

360 0,38

>640 0,41

435 0,76

0,94

2,05

1,14

1,21

2,50

2,61

0,56

2,81

1,37

1,35

3,60

4,7

5,0

3. В

3,1

4,9

3.9

2,8

5,2

3,6

3 ° 3 4,8

3,9

5.8

4.4 з,в

4,9

4.7

3,7

6,1

4,5

3.3

6,4

18,6

34,8

17,6

12.5

28,4

19.3

1I,8

37.2

14,9

11,9

45,4

4,8

6,0

4,0

3,3

5,8

4;1

3,2

6,1

3.3

3,6

7,1