Тампонажный материал

 

Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: тампонажный материал, включающий тампонажный портландцемент и добавку на основе золы-уноса, содержит в качестве добавки высокоалюминатную золу-унос с содержанием AlaOa не менее 18% при следующем соотношении компонентов, мае. %: тампонажный портландцемент 20- 50; высокоалюминатная зола-унос 50-80. Тампонажный состав применим для цементирования скважин с геостатическими температурами 20-250°С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РесПУБлик (51)5 Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

»

К ПАТЕНТУ, (21} 5005178/03 (22) 16.08.91 (46) 30.08.93. Бюл. М 32 (71) Всесоюзный научнб-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (72} С.А.Абрамов, А.П.Крезуб и Е.С.Безрукова (73) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (56) Ролк С.М. и др. Специальные цементы. — M.: Стройиздат, 1983.

Булатов А.И. Цементирование глубоких скважин. — M.: Недра; 1964, с. 201-202.

Каримов Н.Х. и др. Специальные тампонажные материалы, изготовляемые по УДАтехнологии/Тезисы докладов к конференции-дискуссии "Формирование и работа тампонажного камня в скважине.—

Краснодар, 1984.

Изобретение касается бурения нефтяных и газовых скважин, в частности крепления, Сущность изобретения заключается в том, что тампонажный материал, включающий тампонажный портландцемент, добавку на основе эолы-уноса содержит в качестве добавки высокоалюминатную эолу-унос с содержанием AlzOa не менее 18 при следующем соотношении компонентов, мас. ф»:

Тампонажный портландцемент 20-50

Высокоалюминатная зола-унос с содержанием А!20з 218 50-80

Такая совокупность признаков позволяет повысить долговечность камня в температурном диапазоне 20-250 С и увеличить межремонтный период.,, Ж,, 1838582 АЗ (54} ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: тампонажный материал, включающий тампонажный портландцемент и добавку на основе золы-уноса. содержит в качестве добавки высокоалюминатную эолу-унос с содержанием А(20э не менее 18 7, при следующем соотношении компонентов, мас. : тампонажный портландцемент 2050; высокоалюминатная зола-унос 50-80.

Тампонажный состав применим для цементирования скважин с геостатическими температурами 20-250 С.

Технологические свойства тампонажного раствора приведены в таблице.

Твердение цементно-зольных композиций при использовании золы с малым содержанием окиси алюминия (АЬОЗ 18 } в условиях 20-250 С сопровождается появлением низкоосновных гидросиликатов кальция типа тоберморитового геля при температурах 20-100 С по истечении 1-33 мес. твердения, а тоберморита — при температурах 110 — 250 С по истечении 1-3 сут.

При длительном твердении данный неустойчивый, подверженный гидролизу, минерал способен переходить с течением времени в монтмориллонит. Данный процесс сопровождается снижением прочности. При использовании зол-уноса с содержанием окиси алюминия не менее 18 образуются

1838582

Тампонажный материал готовят следующим образом.

Смешивают портландцемент (ГОСТ

1581) и золу-унос (ГОСТ 25.818-83) и затворяют водой в лабораторной мешалке в течение 3 мин, П р и и е р 1. Берут 500 г портландцемента и 500 r золы-унос с содержанием

АЬОз 18/ . К полученнойсмесидобавляют

450 г воды. Полученный раствор с параметрами (плотность 1,80 г/смз растекаемость, 20.5 см) заливают в специальные формы для определения прочности. При этом параметры камня при Т 22 + 2 С и атмосферном давлении составляют: изгиб 2,3 сжатие 4,2

1 сут изгиб 4,5

180 сут сжатие 9,2 изгиб 5,7

270 сут сжатие 10,8 гидроалюмосиликаты гидрогранатного типа (грануляр), которые менее подвержены гидролизу и более устойчивые в условиях дли-. тельного твердения в щираком температурном диапазоне 20-250ОС. Таким образом, тампонажный камень, сформированный из состава, включающего золу-унос с содержанием не менее 18, на протяжении длительного периода твердения сохраняет высокие прочностные показатели в температурном диапазоне 20-250 С, тогда как при использовании золы-унос меньшего содержания наблюдается падение прочно,сти после 270 сут. Использование рекомен.дованной эолы-унос с запредельными . значениями ведет к снижению прочности камня после 360 сут. изгиб 7,1

3.60 сут сжатие 14,8

Пример 2. Берут 340 г портландцемента,и 660 r золы-унос с содержанием

AtzOg >.18 (,. К полученной смеси добавляют

470 r воды. Полученный раствор с параметрами (плотность 1,78 г/см, растекаемость з .. 20,5 см) заливают в специальные формы для определения прочности. При этом параметры камня при 120 С и давлении 30 МПа составляют: изгиб 5,6

1 сут сжатие 12.7 изгиб 6,4

180 сут сжатие 15,6 изгиб 7,5

270 сут сжатие 16,8 изгиб 8,1

360 сут сжатие 24.2

Использование тампонажного материала с добавкой золы-унос с содержанием

А!20з 3, 18 позволит повысить качество крепления скважин и увеличить межремонтный период в 2 раза. Разработанный тампонажный материал обладает низкой стоимостью.

Формула изобретения

Тампонажный материал, содержащий тампонажный портландцемент и добавку на основе золы-уноса, о т л и ч à ю шийся тем, что он в качестве добавки на основе эолыуноса содержит высокоалюминатную золуунос с содержанием АЬОз не менее 187; при следующем соотношении ингредиентов, мас. $:

Тампонажный портландцемент 20-40

Высокоалюминатная зола-унос с содержанием А1 0з не менее

18Я) 60-80

1838582

Технологические свойства танпонаиного раствора

Паранетры раствора

Прочоость р 303a ° через

Танпонаиный материал усть>еия исп тамий

Зола180 сут

360 сут

270 сут изгиб сиатие

1 сут

Платность, r/сн, Танпонаимый порт

О/13

Т, С P изгиб сиатие изгиб сиатие наги сеатие ламацемент

Заявляенг3е реыение о,45 20,5 1,80

О 47 2О, О 1,78

0,5 21 ° 0 t 75

Запрепельные значения

2,0 3 ° 4

3,4 6,2

20 0,3 гг50 Ьо

4,2

8,6

3,8 1,5

8,4 4,8

6,1 3,4

12,8 4,2

3 0

6,1

1 82

3,73

0,43 21, О

1О

Прототип

50 0,45 20,5 1,78 бо 0,45 20,5 1,76

2,8

6,1

1,7 2,4

3,2 6,4

3,0 1,0 2,8

8,2 1,5 3,0

20 0,1

250 60

Составитель А.Булатов

Техред M. Моргентал Корректор И.Шулла

Редактор С,Ходакова

Заказ 2914 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Золаунос с солернаниен Л1З34

302

80 унос с содерианнЕн Л1 О

<1 2

Растенаеность, Д, сн

20 0,1

120 30

250 60

2,3 4,2

5 ° 6 127

8,4 23,7

4,5

6,4

9,1

9,2 5 ° 7

15,6 7,5

25,2 9>7

5,9 18

12,6 4,0 ч

10,8 7,1

10.$ 8,1

27,6 10,1!

4,8

24 ° 2

34,5