Облегченный тампонажный раствор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ 88ЗЗЗВ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Х / (6l ) Дополнительное к авт. свих-ву (22) Заявлено 260380 (21) 2900! 83/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Е 2) В 33/138

Государстесимый комитет.СССР по делам иэабретеиий и открытий

Опубликовано 23.1 181. Бюллетень Р«е 43 (53) УДК 622,245. .42(088.8) Дата опубликования описания 23,11.8 1 (72) Автор изобретения

Л.T.Ôåäopîâà

3Т1:.1«,, (71) Заявитель

Г омельское отделение Белорусского нау «но исследовательского геологоразведочного института (54) ОБЛЕГЧЕ1П1ЫЙ ТА«1ПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

20-22,3

0,5-2,7

Цемент

Торф

Хлористый

K cbIh U,иЙ

Вода

2-7, 3

23-30,0 и др.) (1).

Изобретение относится к креплению скважин, в частности, к обработке цементных растворов, предназначенных для крепления скважин путем введения добавок, с целью улучшения тех или иных свойств цементных растворов.

Известны облегченные тампонажные растворы для крепления скважин, содержащих цемент, воду затворения и различные облегченные добавки (бентонит, вермикулит, асбозурит, тре1Î пел, диатомит, кам нный у.-оль, опока

Недостатком тампонажных растворов

«5 является их низкая прочность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является облегченный тампонажный раствор, содержащий портландцемент, воду затворения, хлористый кальций и в качестве облегчаюшей добавки торф, при следующем соот««о«кс шш компонентов, вес./,:

Недостатком данного раствора явля ется то, что прочность на изгиб тампонажного камня, получаемого при твердении этого раствора, низка и в ряде случаев ниже требований

ТУ 2-1-6-67 на облегченные тампонажные растворы для "горячих" скважин, причем начало схватывания данного тампонажного раствора довольно длительное (8 — 16 ч), а многокомпонентность его состава усложняет и удорожает технологию получения камня из данного раствора.

Цель изобретения — повышение прочности цементного камня и сокращение сроков схватывания при цементирова"хoJlof«Hh«x и пгорячихп скважин.

Поставленная цель достигается тем, что раствор в качестве облегчающей

883338

Цемент

Скоп

Вода

64,0-64, 2

2,5-3,5

Ос тальное

518

414

287,5

230.5 добавки содержит скоп при следующем соотношении компонентов, вес.Ж:

Скоп представляет собой отходы целлюлозно-бумажного производства, Эти отходы не имеют ни ГОСТа, ни ТУ.

До настоящего времени мелкодисперсные осадки, образующиеся на очистных сооружениях целлюлозно-бумажных комбинатов (скоп} не используются и идут в отвалы, занимаемые десятки гектар земли.

Сноп — это сгусток улавливаемого массной ловушкой мелкого волокна, иногда с наполнителем из отработанных вод целл|олозно-бумажного производства.

По данным среднее содержание (в процентах от заданной композиции), волокна и других веществ в скопе при выработке бумаги составляет:

Компоненты бумаги, 7 Скоп

У

Волокно „- 100 5, 7-5,9

Каолнн, 100 21-55

Клей, 100 33-45

Крахмал, 1 00 21 44

Квасцы, 100 50-89

Стопроцентное содержание компонентов не означает их количественное равенство, а определяет только композиционность состава. Количество их зависит от сорта бумаги.

По составу скоп является многокомпонентным веществом. Кроме мелковолокнистой целлюлозы он содержит следующие добавки, которые вводятся при производстве бумаги: канифольный клей, основной состав которого — канифольная кислота (С Н О ), каолин, который имеет примеси окиси кальция (СаО), окись железа (Fe>0> ), окись титана (Т10 ), сернокислый глинозем (квасцы) (А1 0ч ) E 8Н О, имеющий примеси окиси алюминия (А1 0 ) и окиси железа (Fe>0>), крахмал (С Н„.о,) .

Лабораторный анализ сточных вод

Добрушского ЦБК (Гомельская обл.) следующий:

1 . Температура," С 26

2. Взвешенные частицы нри т-ре С

195, мг/л (после прокаливания) а) минеральное б) органическое

Д

3, Сульфаты, мг/л 257

4, Титрирная щелочнос ть 0,8

5, Реакция Рн 5:6

Применение скопа в качестве облегчающей добавки позволяет сократить сроки схватывания тампонажного камня

1,согласно установленному стандарту на облегченные" тампонажные растворы), повысить его прочность и, сократив количество исходных компонентов, снизить его себестоимость.

Технология получения тампонажного раствора проста и заключается в слецующем.

Скоп измельчается, просеивается через сито У 0, 08 и сушится при температуре 80-100 С в течение 4-6 ч.

Портландцемент также просеивается

20 через сито 11 - 6,08. Затем цемент и скоп смешиваются в необходимом соотношении и производится затворение водой вручную в течение 3 мнн.

При температуре 22 С и атмосферном давлении измеряют удельный вес и растекаемость полученного тампонажного раствора. При 751 С и давлении 500-600 атм определяется время загустевания тампонажного раствора на КЦ-З, при температуре 75 С и атЗО мосферном давлении определяют прочность затвердевшего цементного камня на изгиб через 2 сут твердення согласно ГОСТ 1581-63.

35 Состав испытывающихся тампонажных растворов приведен в табл. 1.

Физико-механические свойства тампонажных растворов указанных сосо тавов и цементного камня из них при40 ведены в табл, 2.

На основании экспериментальных данных, в качестве оптимального состава можно предложить следующий состав, вес.Е:

Ф

45 Пор тландцемент 64,0-64, 2

Скоп 2,5-3,5

Вода Остальное

Сравнение физико-механических свойств данного облегченного тампонажного раствора и известного раствора показано в табл. 3.

Как видно из таблицы, предлагаемый облегченный тампонажный раствор обладает значительно улучшенными прочностными свойствами, сокращенными сроками схватывания и соответствует техническим требованиям на облегченные тампонажные растворы.

883338

Та блица

Компоненты тампонажного раствора

1 tv ) v

Портландцемент

64,8-65,2 64,2-64,5 64,0-64,2 64,0-64,2 62,5-63,5

Скоп

1,8-2,3

2,5-2,8

Вода

Ос тальное

Таблица 2

Характеристика

I I I !Ч V

Плотность, г/см

l9-71 17-18

20-22 20-21

Растекаемость, см

Предел прочности при изгибе, кг/см при температуре испытания 22-25 С

10, 0-10, 55 18,9 при температуре испытания 75-78 С

12,5-13

5-20

7-40

3-10

3-20

3-10

6-40

4-20

4-25

4-35

9-55

Таблица 3

Раствор по прототипу

Характеристика.3

Плотность, г /см

1,4-1,5

Растекаемость, см

Предел прочности при из- .

i гибе, через 2 сут, кг/см при температуре испытания 22-25 С

18, 9-21,6

Сроки схватывания при температуре 7578 С, ч-мин начало конец

1,66-1,68

19-20

Состав, У

II: III

2,8-3,0 3,2-3,5 3,6-4,5

Тампонажные растворы

j j ) 1,5-1,5 1,48-1,50 1,45-1,47 1,60

20, 5-21, 6 19, 2-19,8 8,0-9,1

28,9-32,0 38,9-42 36,8-39,2 13,6-15,3

Облегченный тампонажный раствор по данному изобретению

1,45- 1,50!

9-21

883338

Продо б .! 2 при температуре испытания 75-78 С

9-10

36,8-42

Сроки схватывания при температуре испитания 75-78" С, ч-мин

3-10

8-16 начало конец

4-35

Формула изобретения

64,0-64,2

2,5-3,5

Остальное

Портландцемент

Скоп

Вода

Составитель В.Никулин

Техред Т.Маточка

Корректор M. Коста

Редактор Н.Кончицкая

Заказ 10148/46 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 1!осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Облегченный тампонажный раствор, содержащий портландцемент, облегчающую добавку и воду затворения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности цементного камня и сокращения сроков схватывания при цементировании холодных и "горячих" скважин, раствор в качестве облегчающей добавки содержит скоп при следующем соотношении компонентов, вес.Е:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Луценко Н.А. и Образцов О..И.

Тампонажные растворы пониженной плотности. M. "Недра", 1972, с. 5-13.

2. Авторское свидетельство СССР

11 -613083, кл. Е 21 В 33/138, !973 (прототип).