Тампонажная смесь

 

Тампонажная смесь содержит следующие компоненты, мас.%: портландцемент 50 - 90, отход каменнообрабатывающего производства - мраморная пудра с размером частиц 0,1 - 0,25 мм - 10 - 50. 1 табл.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к разобщению пластов, креплению нефтяных и газовых скважин.

Известна тампонажная смесь, включающая вяжущий материал на основе низкоосновных гидросиликатов кальция и воды с целью повышения прочности сокращения сроков схватывания и повышения линейного расширения при отрицательных температурах [1] Известна также тампонажная смесь, включающая портландцемент и карбонатную добавку, в качестве вяжущего содержит смесь двуводного гипса и карбоалюминатного шлама [2] Целью изобретения является повышение прочности цементного камня, снижение водоотдачи и плотности закачиваемого в скважину тампонажного раствора, уменьшение расхода портландцемента и увеличение срока схватывания тампонажного раствора.

Достигается это путем применения в качестве наполнителя мраморной пудры (муки) в количестве 10-50% от общего объема тампонажного раствора.

В таблице показано влияние мраморной пудры на технологические параметры тампонажного раствора.

Ниже приводятся конкретные примеры осуществления данного способа.

Мраморная пудра (промышленный отход) представляет собой тонкодисперсный порошок белого или кремового цвета с размером частиц 0,1-0,25 мм, с плотностью 1,9-2,22 г/см³. По химическому составу она содержит 95% СаСО₃ и СаО, Fe₂O₃ и другие оксиды. Объемная масса составляет 3650-2900 кг /м³, сопротивление к сжатию 500-2500 кгс/см², истираемость 0,9 до 3,2 г/см², водопоглощение от 0,15 до 0,5% Общий объем отхода мраморной пудры составляет 50 тыс.т в год по республике Узбекистан. Годовой расход цемента в нефтяных и газовых отраслях республики составляет 100-120 тыс.т.

П р и м е р 1. Смесь содержит цемент тампонажный 70 мас. мраморная пудра 30 мас. водо/цементное отношение (В-Ц) 0,50. Тампонажный раствор имеет следующие технические характеристики: плотность раствора 1,63 г/см³, растекаемость 22 см, водоотдача 1-2% время загустевания 2 ч 30 мин, прочность на изгиб 2,6 МПа, прочность сжатия 6,0 МПа.

П р и м е р 2. Тампонажный раствор приготовлен по следующему содержанию, цемент тампонажный 60, мраморная пудра 40, В/Ц 0,57. Плотность раствора 1,67 г/см³, растекаемость 23 см, водоотделение 1 мас. время загустевания 3 ч 30 мин, прочность на изгиб 2,5 МПа, прочность на сжатие 7,2 МПа.

П р и м е р 3-4. Готовят тампонажный раствор следующим образом, мас. цемент тампонажный 60-50, мраморная пудра 35-43, Шорсуйская глина (бентонит) 5-7, В/Ц отношение 0,8-1. Плотность раствора 1,55-1,38 г/см³, растекаемость 22-23 см по АзНИИ, водоотделение 2-3 время загустевания 2 часа 30 мин 4 ч, прочность на изгиб 1,5-1,8 МПа, прочность на сжатие 2,7-5,0 МПа.

Использование мраморной пудры в качестве компонента тампонажного раствора позволяет значительно сэкономить тампонажный цемент и бентонитовой глины, надежно герметизировать заколонное пространство, увеличить пластичность и прочность тампонажного камня, позволяет не допустить хрупкого разрушения цементного камня при перфорации, а также улучшить технико-экономические показатели строительства скважин.

Формула изобретения

ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ, содержащая портландцемент и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используют отход каменнообрабатывающего производства - мраморную пудру с размером частиц 0,1-0,25 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент - 50 - 90 Отход каменнообрабатывающего производства - мраморная пудра с размером частиц 0,1 - 0,25 мм - 10 - 50

РИСУНКИ

Рисунок 1