Облегченный тампонажный материал

 

Изобретение относится к облегченным тампонажным материалам, применяемым для цементирования нефтяных и газовых скважин. Сущность: облегченный тампонажный материал содержит вяжущее 70-80 мас.% и облегчающую добавку - пыль газоочисток производства ферросилиция 20-30 мас.%. Тампонажный материал применим для цементирования скважин с аномальнонизким пластовым давлением, при температуре 30 250°С, а также при производстве легких бетонов и теплоизоляционных ограждающих конструкций в строительной промышленности. 1 з.п. ф-лы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ЗППП Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

XOIQg) 00

С>

С>

О

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4916608/03 (22) 05,03.91 (46) 07.03.93. Бюл. N. 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (72) А.П,Крезуб. С.А.Абрамов, Н.А.Мариампольский, Е,С,Безрукова, П.Н.Мариампольский и Д,Ф.Ковалев (56) Легкие и облегченные тампонажные цементы. Обз. инф. серия Строительство нефтяных и гаревых скважин на суше и йа море, М., 1990.

Материал тампонажный облегченн,ый

ТУ 39-0147009 — 018 — 89.

Данюшевский В.С. Проектирование цементов. M. Недра, 1978, с. 55 — 58.. (Изобретение относится к облегченным тампонажным материалам, применяемым для цементирования нефтяных, газовых и прочих скважин в интервале геостатических температур от 30 до 250 С.

Цель изобретения — создание-облегченного тампонажного материала, камень из которого отличался бы низкой проницаемостью. а раствор исключал бы недоподъем, а следовательно, увеличивался бы межремонтный период эксплуатации скважин.

Для достижения цели тампонажный материал содержит вяжущее, а в качестве облегчающей добавки пыль газоочисток производства ферросилиция при следующем соотношении компонентов, мас. :

Вяжущее 70-80

Пыль газоочисток производства

БЫ 1800000А1 (54) ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЪ|Й МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к облегченным тампонажным материалам, применяемым для цементирования нефтяных и газовых скважин. Сущность: облегченный тампонажный материал содержит вяжущее 70-80 мас. и облегчающую добавку — пыль ràýîочисток производства ферросилиция 20-30 мас.%. Тампонажный материал применим для цементирования скважин с аномальнонизким пластовым давлением, при температуре 30-2500С, а также при производстве легких бетонов и теплоизоляционных ограждающих конструкций в строительной промышленности, 1 э.п. ф-лы, 1 табл; ферросилиция 20-30

Пыль газоочисток производства ферросилиция (TY 14-5 — 157-87) представляет собой отходы производства, образующиеся на заводах ферросплавов при выплавке ферросилиция.

В качестве вяжущего в зависимости от температурного диапазона использования материала можно применять глиноземистый цемент (ГОСТ 969-77) (10-30 С), тампонажный портландцемент (30-100 С), шлакопесчаные цементы типа ШПЦС (100250 С).

Механизм получения облегченного тампонажного цемента при температуре 50150 С заключается в следующем, Введенная в указанную систему тонкодисперсная пыль газоочистки производства

1800000 . ферросилиция участвует в структурообразовании системы, дополнительно образуя гидроалloмосиликàTû кальция, кольMàòèðóåò поры, снижая проницаемость камня.

Известно использование пыли-уноса производства ферросилиция для изготовления автоклавных изделий. Однако это не относится к производству TBMtloHB>KHblx материалов, а пыль-унос используется с другой целью.

Пример. Для приготовления 1 кг тампонажного материала необходимо смешать 800 г глиноземистого цемента и 200 г пыли газоочистки производства ферросилиция. Затем к полученной смеси (1000 г) добавили 700 мл воды. Полученный раствор перемешивали в течение 3 мин, после чего определяли растекаемость раствора по ко, нусу АзНИИ (20 см), плотность пикнометром (1,52 г/см ) (ГОСТ 26 798.0 — 85 — 26 798.2 — 85).

Раствор заливали в вертикальные формы размером 20 х 20 110 мм и оставляли на

24 ч при температуре 10 С и давлении 0,1

МПа, Через сутки прочность при изгибе опре, деляли на испытательной машине марки

"1nstron", а прочность при сжатии — на прессе,, ПСУ вЂ” 10 испытанием половинок образцов, полученных после испытания на изгиб.

Проницаемость определяли на ГК вЂ” 5, Полученный тампонажный камень обладал следующими свойствами:

Прочность, МПа, через 24 ч при температуре 10 + 2 С и

Р=0,1 МПа при изгибе 2 при сжатии 3

Проницаемость К «10 м 0,24

Остальные примеры готовятся аналогично.

Как видно иэ примера и таблицы, разработанный облегченный тампонажный материал набирает высокую прочность, имеет низкую проницаемость в широком диапаэоне температур и давлений. Rce перечисленные показатели превосходят аналогичные показатели аналогов и прототипа, что свидетельствует о преимуществах разработан5 ного материала.

При введении пыли газоочистки ферросилиция в количестве меньше 20 Д не достигается требуемая плотность тампонажного раствора, не исключается не"0 доподьем тампонажного раствора и не достигается увеличение межремонтного периода работы скважин. При введении указанной добавки в больших количествах (40 ) наблюдается ухудшение физико-механических свойств камня.

Предлагаемый тампонажный материал найдет широкое применение для цементирования скважин, вскрывших зоны с аномально-низким пластовым давлением.

Кроме того, предлагаемый материал может быть применен и при производстве легких бетонов и теплоизоляционных ограждающих конструкций.

Формула изобретения . 1. Облегченный тампонажный материал, включающий минеральное вяжущее и облегчающую добавку, отличающийся тем, что, с целью снижения проницаемости, исключения недоподьема раствора и увели30 чения межремонтного периода эксплуатации скважин, в качестве облегчающей добавки он содержит пыль газоочисток производства ферросилиция при следующем соотношении компонентов, мас, :

35 Минеральное вяжущее 70-80

Пыль газоочисток производства ферросилиция 20-30

2. Материал по и, 1, отличающийся

40 тем, что в качестве минерального вяжущего он содержит глиноземистый цемент, или портландцемент, или доменный гранулированный шлак.

1о00000

Свойства орлегненного TBHAclHRwHc го натернала

Танпонамнмй

07Ц

Ремни испытаСвойства канна

Параметры раствооа материал тампонаяСнльтро перпит глинсземисПронност ° Hi!a нарез 24 ке роТ, С ный портлаидцеРасте- ПлотР, йПа ген тый цене нт каеность, г/смт мечт изводст ва Оермос ть, сн наги о атме роснлнция ь

20 заявляемый диапазон

0,7

0,8

75

30

0 У

5,1

0,05

Оапределььььт знамения заявляемого решения

Ui6

21,0

1,71 100

1, 13 200

1 ° 5

18,5

0,5

0,3

Прототип I,66 I0

0,85 . 20,5

1,8

0,1

1,0

20,0 1,45 100 30

0,9

2,1

1,2

Аналог

20 0,75

1,54 100 30

3,18

21,5

2,0

Составитель Н.Мариампольлский

Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор

Заказ 1143 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., 4/5

Пройзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 доненнмй грамягмрован юй алак пыль га зоочист ки про20 О 1 52 10

20,5 1,41 100

21,0 1,34 200

0,1

2,0

3,6

4,0

6,8

14,ц

Пронмцаемоста ц!

Кх!О мт а, 18

0,08 1, 28

4,85

5,21

2,96