Тампонажный состав
Использование: крепление нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: для приготовления состава перемешивают портландцемент в количестве, мас.%: 50- 65; золу-унос 20-32; сульфат натрия и/или калия 2-8 и гидросил 9-14. Применение этого состава позволяет повысить качество цементирования скважин и сократить число ремонтных работ. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я>s F 21 В 33/138
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4946668/03 (22) 17,06.91 (46) 15.03.93. Бюл. N. 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Л. В. Палий, В, Е, Ахрименко, А. К, Куксов, В, М; Меденцев и В. И, Панов (56) Булатов А. И, Тампонажные материалы и технология цементировэния скважин. М., 1982, с. 195, Авторское свидетельство СССР гв 14655444, кл. Е 21 В 33/138, 1987.
Авторское свидетельство СССР
М 1335545, кл. С 04 В 7/24, 1985, Изобретение относится к получению облегченных тампонажных составов и может быть использовано при креплении нефтяных и газовых скважин.
Целью изобретения является повышение сцепления цементного камня с обсадной колонной за счет расширения и адгезии при одновременном снижении плотности и водоотделения раствора при креплении скважин в интервале температур 15-75 С.
Поставленная цель достигается тем, что состав дополнительно содержит гидросил, а в качестве сульфатсодержащего компонента (ССК) взят сульфат натрия и/или кальция при следующем соотношении ингредиентов, мас. :
Портландцемент 50 — 65
Зола-унос 20-32
Сульфат натрия и/или кальция 2 — 8
Гидросил 9 — 14
Добавка гидросила в цементный раствор обеспечивает высокую седиментаци. Ж „1802087 А1 (54) ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ (57) Использование: крепление нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения. для приготовления состава перемешивают портландцемент в количестве. мас.g: 50—
65; золу-унос 20 — 32; сульфат натрия и/или калия 2-8 и гидросил 9-14, Применение этого состава позволяет повысить качество цементирования скважин и сократить число ремонтных работ. 1 табл. онную устойчивость, структура камня значительно уплотняется из-эа уменьшения гелевой пористости, Гидросил представляет собой смесь аморфного кремнезема и гидроксида алюминия с плотностьюр =0,40—
-0,5 г/см, является отходом производства
3 фтористых солей, Сульфатсодержащий компонент (ССК) может быть представлен как смесь сульфатов натрия и кальция, так и отдельно каждый из них в указанных соотношениях, причем использование сульфата натрия рациональнее при низких температурах до 40"С, CaSO4 — при повышенных t =.40 С, совместное применение эффективно во всем интервале температур 15-75 С.
Введение в ПЦ совместно гидросила и сульфатсодержащего компонента способствует увеличению скорости гидратации цемента, росту прочности, снижению усадки как при высоких, так и при низких температурах.
1802087
2 — 8
9 — 14 и
В/с Плотность, Состав, нвс.2
ЛинейПредел прочности прн изгибе, НПа
Сроки схвзтывання, ч-н
Тенперетура, с
Водоотделение, РастекзеПример ные изменения, 7
r/снз
С аЯО ка зЯО„
ПЦ сцепления, нПа золеунос
>х»сть, си гидросил нзчэло конец
Залвляеный диапазон
24 О 8 1 60 20
32 0,8 1,54 18
2 6 з
3,2 ь=
О 3
1>l
1 О ь
3,0
+О 2
+0,3
22
1l
4:10
1, 65
2 50
04 з
1,О
2 5
«з
3,9
1 2 за
++0 3 ь4
+О, 22
12
0,3
3-00
20 10 148 19
0,5
0 8. з
2,5
+О 4 ь
+0,5
Ог ь
4,2
2 1
«зо
3»
22
1 30
3 59
2 5
30 09 152 21 02
6 . 3-00
2 О з
3,9
«Ä1«
3,5 и 22.
10 +03
5-00 . +0,4
l2,5 2,5 4
4 50
5 65
6 64
0 4 з
1 О
0 6
4ь ,о
22
2 2
4з ,1
12 +03 ь
5-40 ..ео>5
0,4
24 О 8 1 60 20
3-30
20 з
3,1
20 0,8 1,55 20 ог з l,0
0 7
2, +0 2
+0,3
22
13
0,3
0
+0,2
1-30
0-30
Запредельные знз
34. 1,0 1 43 чения
8-00
0245 оз1
1,1
0 о 3
22
О о,й
7 »8
1,5
15
8 67 7
«0ь5
1,2
О
0,5
22
О 2 ь
l>0. О
+0,1
4:10
2-3 О
25 07 168 18
1,0
Отход суль»»>ззов
Прототип
35 0,8 1,62
О 8 ь
2,5
22
75 зх
-0,2
О
),Г
21
4,о
10
9 55
Тампонажную смесь готовят путем сме. шения сухих компонентов с последующим их затворением водой при водосмесевом (в/с) отношении 0,8-1,0, Плотность тампонажного раствора получалась в пределах
1,48-1,60 г/см, Физико-механические свойства тампонажного состава оценивали по ГОСТУ
26798.0 — 85, ГОСТУ 26798 — 2,85, Растекаемость тампонажного раствора измеряли на конусе АзНИИ, сроки схватывания по игле
Вика, прочность при изгибе — на МИИ вЂ” 100.
Водоотстой в цилиндрах на 250 мл, Испытания по определению объемных изменений проводили на приборе ПНГ. Величину сцепления цементного камня с металлом оценивали по усилию сдвига обраэца из пресс-формы при выдавливании под прессом, Пример. Брали 590 r (59 мас.ч,) портландцемента, 140 r (14 мас,ч.) гидросила, 20 r (2 мас.ч.) NazS04, 50 r (5 мас.ч.) гипса и 200 г (20 мас,ч,) эолы, перемешивали, добавляли воды 1000 г (100 мас.ч.), перемешивали и проводили испытания. Результаты испытаний помещены в таблице.
Иэ приведенных данных видно, что предлагаемый тампонажный состав дает расширение при твердении до +0,5 j
Введение гидросила и сульфатов в такам соотношении позволяет увеличить седиментационную устойчивость и прочность.
Применение ПЦ и золы с нейтрализованными сульфатсодержащими отходами не позволяет получить беэусадочный камень, Содержание компонентов в больших и меньших укаэанных пределах приводит или к сокращению сроков схватывания, или к ухудшению прочности тампонажного состава. Использование золы и гидросила будет способствовать утилизации отходов и раци"0 ональному использованию материалов.
Применение предлагаемого тампонажного состава даст воэможность улучшить качество цементирования скважин и сократить число РИР., Формула изобретения
Тампонажный состав, содержащий портландцемент, золу-унос, сульфатсодержащий компонент, отличающийся тем, что, с целью повышения силы сцепления цементного камня с обсадной колонной за счет расширения и адгеэии при одновременном снижении плотности и водоотделения раствора, он дополнительно содержит гидросил, а в качестве сульфатсодержащего компонента — сульфат натрия и/или кальция при следующем соотношении ингредиентов, мас,7,:
Портландцемент 50-65
Зола-унос 20 — 32
Сульфат натрия и/или кальция
Гидросил
