Облегченная тампонажная смесь

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - снижение плотности при одновременном повышении прочности цементного камня. Смесь содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: тампонажный цемент - 70-90, продукт флотации золы-уноса 10-30. Смесь готовят путем смешивания сухих компонентов с последующим их затворением водой при водотвердом соотношении, равном 0,5-0,55. Использование смеси позволяет улучшить качество изоляции поглощающих пластов. 1 табл.

союз советсних социАлистичжних

РЕСПУБЛИН (1)5 Е 21 B 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изоБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4383256/23-03 (22) 23,02.88 (46) 23.06.90. Бюл. У 23 (71) Ростовский государственный университет им. М.А.Суслова (72) И.M.Äàâûäîâ, В.А.Евецкий, Л.Я.Кйзильштейн, А.Н.Костышев, А.Г.Перетятько, А.Л.Шпицглуз и В. Г. Рылов (53) .622.245.42 (088.8) (56) Шадрин Л.Н. Добавки к тампонажным растворам. — M.: Недра, 1970, с. 78 °

Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажньм материалам. — М.: Недра, 1987, с. 116.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для их крепления.

Целью изобретения является снижение плотности тампонажного раствора при одновременном повышении прочности цементного камня.

Тампонажная смесь содержит тампонажный цемент и облегчающую добавкупродукт флотации золы-уноса при следующем соотношении ингредиентов, мас.7.: Тампонажный цемент 70-90

Продукт флотации золы-уноса 10-30

Продукт флотации золы-уноса является отходом производства и выделяется при безреагентной флотации золыуноса, образованной в результате сжигания каменного угля, с последующей

„„Я0„„1573141 А 1 (54) ОБЛЕГЧЕННАЯ ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель изобретения — снижение плотности при одновременном повышении прочности цементного камня. Смесь содержит следующие компоненты при их соотношении, мас. Х: тампонажный цемент 70-90, продукт флотации золыуноса 10-30. Смесь готовят путем смешивания сухих компонентов с последующим их затворением водой при водо. твердом соотношении, — равном 0,50,55." Использование смеси позволяет улучшить качество изоляции поглощающих пластов. 1 табл. сепарацией в водной среде эолотоотстойника. Продукт флотации золы-уноса является неслеживающимся порошком серого цвета, который представляет собой сферические образования с размерами 20-200 мкм.

Пример 1. 900 r (90 мас.X) тампонажного цемента смешивают со

100 г (10 мас.7) продукта флотации золы-уноса и тщательно перемешивают до получения однородной сыпучей смеси, которую затворяют в 500 г воды.

Полученный таким образом тампонажный раствор характеризуется водо-твердым отношением, явным 0,5. Он обладает следующими свойствами: P = 1520 кг/м, P = 19 5 см, при 22 С, — 6 ч 30 мин, „= 6 ч 50 мин, =8ч05мин, 5р„=2,3МПа, 6

= S 5 МПа при 75 С, i,= 1 ч 55 мпн, 4

1573141 — 2 ч, .= 2 ч 50мин, 6„„,=

= 4,6 МПа, 6С. = 8,9 МПа;

Пример 2. 800 r (80 мас.X) тампонажного цемента смешивают с

200 r (20 мас.%) продукта флотации золы-уноса и тщательно перемешивают до получения однородной сыпучей смеси, которую затворяют в 550 r воды.

Полученный таким образом тампонажный раствор характеризуется водо-твердым отношением В/Т = 0,5. Он обладает следующими свойствами: у = 1340 кг/м

P = 19 см, при 22 С: з„„ = 6 ч 35 мин, Сц = 6 ч 55 мин,,= 8 ч 20 мин, & „э = 2,2 МПа, b = 5,0 ИПа при

75 С. Сэс„= 1 ч 55 мин, cq= 2 ч, .к= 3 ч, 6„„= 3,5 МПа, = 8,3 MIIa.

Пример 3. 700 г (70 мас.%) тампонажного цемента смешивают с

300 г (30 мас.X) продукта флотации эолы-уноса и тщательно перемешивают до получения однородной сыпучей смеси, которую затворяют в 550 r воды. 25

Полученный таким образом тампонажный раствор характеризуется водотвердым отношением В/Т = 0,55. Он обладает следующими свойствами:

1170 кг/мэ, P. = 19 см, при 22 С. 3< с э,„, = 6 ч 46 мин,, = 7 ч 15 мин, "«к = 9 ч 10 мин, Ьд„. = 2,0 MIIa, 6 „= 3,9 МПа; при 75 С: э,ц.=

= 2 ч 05 мин, 2„= 2 ч 10 мин, — 3 ч 05 мин, Ь„,э, = 3,4 ИПа, 6 „=

= 5,7 MIIa.

Составы и свойства тампонажных растворов и камня приведены в табли-, це. 4О

Анализ полученных данных показывает следующее.

При содержании тампонажного цемента 70-90 мас.% и продукта флотации золы-уноса 10-30 мас.% (примеры 2 45 и 4) тампонажный раствор при В/Т

= 0,5-0,55 характеризуется плотностью 1170-1520 кг/см и удовлетворительньии значениями остальных свойств (P 19-19,5 см, Яэ„„=- 6 ч 30 мин - .50

6 ч 45 мин, Г„= 6 ч 50 мин—

7 ч 15 мин,, = 8 ч 05 мин

9 ч 10 мине (нэг= 2ю0-2э3 МПа, Ьс

1 ч 55 мин, iq = 2 ч 05 мин, с"н=

= 2 ч - 2 ч 10 мин, „= 2 ч 50 мин3 ч 05 мин, @ иэг= 3,4-3,6 MIIa.

Ь,„= 5,7-8,9 ИПа, при 75 С).

При содержании продукта флотации золы-уноса 5 мас.%. плотность тампонажного материала довольно высока и составляет 1640 кг/м (пример 1).

Поэтому уменьшение содержания продукта флотации относительно 10 мас.% не позволяет достичь цели изобретения,поскольку плотность при этом снижается с низкой эффективностью.

При содержании продукта флотации золы-уноса 40 мас.X (пример 5), хотя плотность при этом снижается до

1040 кг/мэ, тем не менее отмечается резкое снижение прочности (6цэ

0,8-2,1 ИПа, 6, = 1,5 и 2,9 МПа о соответственно при 22 и 75 С) при одновременном нежелательном увеличении водосодержания (В/Т О, 65), что снижает качество крепления сква" жин ° Поэтому увеличение продукта флотации относительно 30 мас.%. нецелесообразно.

Использование облегченной тампонажной смеси позволяет повысить качество цементирования зон поглощений

Формула и з о б р е т е н и я

° °

Облегченная тампонажиая смесь, включающая тампонажный цемент и вольную облегчающую добавку, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения плотности при одновременном повышении прочности цементного камня, она содержит в качестве зольной облегчающей добавки продукт флотации эолы-уноса при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Тампонажный цемент 70-90

Продукт флотации золы-уноса 10-30

1573141

Сроки эагустеваннн н схватыванил ч-мин ч-мин ИПа

В/Т

Состав, мас.X

Плотность

Темпе ратур

ЭагустеваРасте-каемость

Пример

Цемент Продукт флотации эолы уноса ние, ч-мин ч-мин

20

40

Зола-унос

6 70

0 7 1150 20

22 7-00 7-45

75 2-20 2-50

1,2

1,В

9-50

3-30

1,9

3,3

Составитель Л.Бестужева

Техред М.Ходаннч Корректор Т.Палий

Редактор Г.Гербер

Подписное

Тираж 477

Заказ 1627

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óæroðîä, ул. Гагарина,101

1 95

2 90

3 80

4 70

5 60

0 5 1640 20

0,5 1520 19,5

0,5 1340 19

0,55 1170 19

0,65 1040 17. 22 6-30

75 . 1-55

22 6-30

75 1-55

22 6-35

75 1-55

22 6-45

75 2-05

22 8-45

75 2-50

6-50

2-00

6-50

2-00

6-55

2-00

7- 15

2-1О

8-30

2-45

8-00

2-40

S-05

2-50

8-20

3-00

9-10

3-05

9-55

3-40

2,3

5,0

2,3

4,6

2,2

3 5

2,0

3 4

0 8

2,1

5,7

9,0

5 5

8,9

5 0

8,3

3,9

5,7

1,5

2,9