Тампонажное вяжущее

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

? 72986

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 120279 (21) 2726297/29-33 (53)М. КЛ.

С 04 В 7/14 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

С)публиковано 231080, Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 23.1080 (53) УДК 666. 946.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.Н.Хахаев, H.Õ.ÕàðèìoB, Л.С.Запорожец, В.С.Данюшевский и Т.К,Рахматуллин

Актюбинское отделение Казахского научноисследовательского геологоразведочного нефтяного института (71) Заявитель (5 4 ) ТАМПОНАЖНОЕ ВЯЖУЩЕЕ

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к составам вяжущего для цементирования нефтяных и газовых скважин.

Известен цемент, включающий портландцемент, гипс, гидравлическое белитово-сульфоалюминатное вяжущее (1) . ,Данный цемент является быстросхватывающимся, что приводит к потере транспортабельности смеси в короткие сроки и делает его непригодным для тампонирования скважин.

Известен также расширяющийся цемент, включающий портландцементный клинкер 8-18, гидравлическую минеральную добавку 33-36, шлак алюмотермического производства ферротитана 40-55, гипс 3-7 (2) .

Недостатками этого цемента являЬтся высокая плотность, низкая прочность в ранние сроки твердения, короткие сроки схватывания.

Цель изобретения — устранение указанных недостатков, а именно снижение плотности вяжущего, повышение прочности в райние сроки.

Указанная цель достигается тем, что вяжущее, включающее цемент, шлак

2 алюмотермического производства ферротитана, гипсосодержащий компонент и добавку, содержит в качестве гипсосодержащего компонента сульфатный

5 шлам производства борной кислоты, а в качестве добавки — кремнегель при следующем соотношении укаэанных компонентов, вес.Ът

Шлак алюмотермического

10 производства ферротитана 4-6

Сульфатный шлам производства борной кислоты 4-6

Кремнегель 2-8

15 Цемент Остальное

Расширяющие свойства в предлагаемом материале достигаются в результате образования в процессе гидратации сульфоалюминатов кальция

20 3 СаО Al>O> ° 3 CaS0 - 31 НеО или

3 СаО Al>0> CaSO - 12 Н О, т. е. трехсульфатной или односульфатной ной формы, которые образуются при наличии в водном растворе ионов Са, 25 Al, S04 при достаточно высоком содержачии рН среды. Эти условия создаются в предлагаемом материале за счет наличия ферротитанового шлака с высокиМ содержанием А1g0в(6670%), сульфатного шлама производства

772986

Т а б л и ц а 1

Содержание, вес. %

Состав

80

Цемент

Сульфатный шлам производства борной кислоты

Кремнегель — отход суперфосфатного производства

5 2

Показатели составов

Свойства

1 2 3 Из вес тный

Водосодержание В/С 0,55 0,55

0,55 0,5

1,67 2,3

Плотность, г/см

1,65

1,63

Прочность, кгс/cM

2 через 2 сут при

22 Ñ изгиб

23

68

55 сжатие при 75 С йз гиб

65 87

162 172

62

112

157 сжатие барной кислоты, содержащего CaSO4 и цементосодержащего компонента с высоким рН (12.,3-12,4).

Предлагаемый тампонажный материал в своем составе содержит цемент, который отличается высоким содержанием алита (C>S до 60%). Это обуславливает набор йрочности в ранние сроки при относительно низких положительных температурах. Кроме того, совместное присутствие в предлагаемом материале ферротитанового шлака с высоким содер- жанием аЛюминатов (до 70%) и гипса в составе сульфатного шлама также обуславливает набор прочности в ранние сроки твердения.

Присутствие в тампонажном материа- 15 ле кремнегеля позволяет сохранить необходимую подвижность смеси на более длительные сроки и получить сроки схватывания в пределах, необхоШлак алюмотермического производства ферротитана 6

Исходные компоненты: цемент, шлак алюмотермического производства ферротитана,сульфатный шлам производства борной кислоты и отходы суперфосфатного производства в заданных соотношениях подвергают измельчению в дезинтеграторе в режиме 6-12 тыс.об/мин димых для закачивания смеси в скважину.

Такое влияние незначительного количества кремнегеля на сроки схватывания материала можно объяснить следующим: кремнегель имеет большую удельную поверхность, а отсюда — большая адсарбционная способность. Адсорбируя на своей поверхности частицы быстро реагирующих компонентов, он создает условия сохранения подвижности смеси на более длительные сроки. дпя получения тампонажного материала, исходя из технологических требований, проверяют конкретные составы с соотношением компонентов, входящих в предложенное вяжущее, причем в качестве кремнегеля берут отходы суперфосфатного.производства (см. табл. 1). при скорости соударения частиц 80120 м/с. Готовую смесь затворяют водой и доставляют на скважину.

Полученные тампонажные материалы имеют, следующие характеристики, представленные в табл. 2.

Таблица 2

772986

4-6

2-8

Остальное

Формула изобретения

Составитель О.Моторина

Редактор С.Лыжова Техред Е. Гаврилешко Корректор О.Билак

Заказ 7418/26 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из табл.2 видно, что предлагаемый облегченный расширяющийся тампонажный материал обладает прочностью в пределах стандартных цементов, имеющих плотность 1,6-1,7 г/см . У него низкая водопотребность за счет содержания шлака алюмотермического производства ферротитана.

Введение дополнительно в композицию кремнегеля — гидравлически активного компонента — обеспечивает ïîâûшение скорости гидратации, что обуславливает создание прочности цементного камня.

При дезынтеграторной обработке достигается эффект гомогенизации смеси и ее активация, 15

Тампонажное вяжущее, включающее цемент, шлак алюмотермического производства ферротитана, гипсосодержащий компонент и добавку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения плотности, повышения прочности в ранние сроки,оно содержит в качестве гипсосодержащего компонента сульфатный шлам производства борной кислоты, а в качестве добавки — кремнегель при следующем соотношении компонентов, вес%:

01пак алюмотермического производства ферротитана 4-6

Сульфатный шлам производства борной кислоты

Кремнвгвль

Цемент

Источники информации, принятые во внимание при экспвртиэе

1. Авторское свидетельство СССР

504722, кл. С 04 В 7/35, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 455927, кл. С 04 В 7/14,.1975 (прототип).