Облегченный тампонажный раствор

 

Изобретение относится к области крепления нефтяньпс и газовых скважин. Цель изобретения - повышение прочности и адгезии цементного камня. Облегченный тампонажный раствор содержит следующие компоненты при их соотношении , мае.ч.: портландцемент 100, кремне гель 6-12, фосфогипс 8-12 и воду 90-140. Тампонажный раствор получают при перемешивании фосфогипса .и кремнегеля в соотношении, близком 1:1. Затем смесь добавляют к портландцементу и затворяют водой. Плотность раствора определяют количеством смеси фосфогипса и кремнегеля. Тампонажный раствор имеет плотность 1480- К540 кг/м , а цементнь1й камень обладает способностью к расширению до 0,5%. 2 табл. 3 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1465544 А1

gg 4 Е 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ)4

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4237845/23-03 (22) 01.04.87 (46) 15.03.89. Бюл. М- .10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) В.F. Ахрименко, F..Ì.Ëåâèí, Л,В.Палий и В.Н,Никифорова (53) 622.245.42 (088.8) (56) Булатов А.И. Тампонажные материалы и технология крепления скважин, М.: Недра, 1982, с. 195.

Авторское свидетельство СССР

11 1125358, .кл. Е 21 В 33/138, 1983. (54) ОБЛЕГЧЕННЬЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР (57) Изобретение относится к области крепления нефтяных и .газовых скважин.

Изобретение относится к тампонажным растворам и может быть использовано при креплении нефтяных и газовых скважин в интервале температур

25 — 80 С.

Целью изобретения является повышение прочности и адгезии цементного камня °

Облегченный тампонажный раствор содержит, мас,ч.: портландцемент 1ОО ° кремнегель 6-12, фосфогипс 8-12, вода 90-140.

Раствор получают следующим образом.

Сначала готовят смесь кремнегеля: и фосфогипса в соотношении, близком к 1 1 Затем эту смесь добавляют к портландцементу и затворяют необходимым количеством воды, причем колиЦель изобретения — повышение прочности и адгеэии цементного камня. Облегченный тампонажный раствор содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.ч. : портландцемент 100, кремнегель 6-12, фосфогипс 8-12 и воду 90-140. Тампонажный раствор получают при перемешивании фосфогипса .и кремнегеля в соотношении, близком

1:1. Затем смесь добавляют к портландцементу и затворяют водой. Плотность раствора определяют количеством смеси фосфогипса и кремнегеля. Тампонажный раствор имеет плотность 14801540 кг/мз, а цементный камень обладает способностью к расширению до

0,57. 2 табл. чество смеси и воды берут в зависимости от требуемой плотности раствора. led

Пример 1. Берут состав, ф мас.ч.: Cb

Портландцемент 100

Сп

Кремнегель 10

Сп

Фо сфо гипс 12 в9

Сухую смесь хорошо перемешивают, затем добавляют 122 мп воды при в/с= жидкую смесь перемешивают мешалкой 5 мин, затем раствор испытывают на растекаемость, водоотделение, сроки схватывания, прочность на изгиб и сжатие при +25, 50, 80 С. Измерение адгезии проводили по методу сдвига, У данного раствора водоотделение 0,2%, плотность 1500 кг/м .

3 о

Сроки схватывания при 80 С, начало 4 ч 40 мин, конец 6 ч 20 мин, 1465544

Т аблица т Ф

Портанд емент

Состав мас ч

Кремне- Фосфо- Вода в/с гель гипс

100 10

100 6

100 10

100 12

100 6

100 12

100 14

100 5.99 0,9

88 0,8

91 0,8

122 1,0

134 1,1

90 0,79

140 1, 15

141 1,1

88 0,8

2

4

6

8

12

12

14

6 Механическая.прочность через 2 сут .при изгибе 2,4 ИПа, при сжатии

:8,8 Mila, адгезия к металлу 0,45 MIIa.

Линейное расширение при твердении

+0,5%.

Н р и и е р 2. Берут состав, мас.ч.

Портландцемент 100

Кремнегель 12

Фосфогипс 10

При в/с = 1,1 добавляется 134 мп воды, испытания проводят аналогично примеру 1, Результаты испытаний: водоотделение 0 05%., сроки схватыва- 1В ния при t = 80 С: начало 3 ч 40 мин,. конец 5 ч. Прочйость на изгиб 2,3МПа, на сжатие 8,0 MIIa, адгезия к металлу 0,4 Mila. Линейное расширение при твердении +0 4%.

Составы облегченного тампонажного раствора представлены в табл,l, свойства раствора и камня — в табл.?.

Тампонажный состав не дает усадки ! при твердении, что достигается вы- 25 сокой стабилизирующей способностью кремнегеля, а благодаря его суффо-! зионной стойкости получаются раствоpbl с высокой изолирующей способностью.

Введение кремнегеля и фосфогипса в соотношении примерно 1:1 позволяет увеличить не только прочность, но и адгезию к металлу. Применение любого иэ названных компонентов в отдельности с вяжущим не дает нужного эффекта: составы портландцемент + кремнегель или портландцемент + фосфогипс дают прочность ниже, чем в соотношении 1:1 табл.2

Использование кремнегеля и фосфогипса способствует утилизации отходов и рациональному использованию материалов.

Применение состава в промышленности позволит повысить качество цементировании скважин и надежность крепи в целом, что дает возможность сократить число ремонтно-изоляционных работ и увеличить количество добываемой нейти

Формула и э обретения

Облегченный тампонажный раствор, включающий портландцемент, кремнегель, воду и добавку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности и адгезии цементного камня, он в качестве добавки содержит фосфогипс при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Портландцемент 100

Кремнегель 6-12

Фосфогипс 8-1 2

Вода 90-140

1465544

fbreeeesse я9маeeиаа ирис»

- 75 С, 2

Состаа

Тенер тура, с доот елеии

2 роаи саэаты

Начало ) Ko ч-ваии . чедел лрочиос ти

pes 2,сут, ИЛа тиб Саатие

10»

3,40!

2а30

4. 30

0,3 25

О 08

0,21

I 6

6,1

О 5

1,5

1 4

I ° о

2 7

7,5

13.00

5.30

lO. 30

4.20

2,8 25

2,0 25

О 4

1,2

0 83,0

О

0,1

О 17

0,48

+0,2

3. 20

11 10

4,10

0,20 25

0 19

0,32

Ю,5

2 6

6,6

0 7

2,8

9 40

4.40

l 2. 30

6.20

O OS 25. 80

О 16

0,41

Ю,4

0 6

2,3

1 9

8,0! 2.40

9.50

3,40

0 8

3,0

+012

2,0 25

2 7

7,5

3.20

It, l0

4,10

О 6

2 3! 9

8,0

0,8 25

20

Ю,4

9. 50

3. 30

12,40

4. 30

О 25

15

Ю,5

1 7

792

О Я

1,9

lO

3.50

l4,4О

5 !о

Ю,l

2,8 25

О 7

1,8

3. 20

2 5

7,0

1 3

4,0

l2.4О

Составитель Л.Бестужева

Редактор M,Циткина Техред,M.Дидык Корректор,п.Гирняк

Тираж 514

Заказ 919/33 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1 1520 20

2 .1550 25

3 1540 18

4 1500 19

5 1480 20

6 1540

7 1490

8 1480

9 1540

Таблицаг а а метал

epee ут, НП

0 19

О,48

0 !6

0,41

О !4

0,37