Тампонажная смесь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (0819307

Союз CoaeTcNNx

Соцмалмстмческмк рвспублмк (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 16.05.79 (21) 2766972/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл з

E 21 В 33/138

Вввудврстевньй кемнтет

СССР вв акяам нзееретений и аткрытвй (53) УДК 622.245..3 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень №13

Дата опубликования описания 17.04.81

В. В. Тимашев, Л. С. Запорожец, Н. Х. Карама, Н. С. Никонова, Б. Н. Хахаев и Н. И. Эпштей

t

Актюбинское отделение Казахского наУчно-исслед

Красного Знамени химико-технологический ннстнт им. Д. И. Менделеева,l (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ТАМПОНА5КНАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к составам вяжущего для цементиуования нефтяных и газовых скважин.

Известен тампонажный состав, который содержит вяжущее для повышения прочности, кислый доменный гранулированный шлак, щелочной возбудитель, фосфорный гранулированный шлак (1).

Фосфорный шлак, поскольку он гранулированный, содержит в основном псевдоволластонит и незначительное количество игольчатых кристаллов волластонита, что не обеспечивает достаточного повышения прочностных характеристик вяжущего.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является тампонажная смесь (вяжущее), содержащая, мас.%:

Шлак алюмотермического производства ферротятана 45,5 — 54,6

Шлак рафинированного феррохрома 36,4 — 45,5

Щелочной возбудитель 6 — 9 20

Приведенный качественный и количественный состав тампонажного материала обеспечивает в процессе гидротермального твердения преимущественное образование гидрогранатов кальция в составе цементного камня (80%) (2).

Изометричные кристаллы гидрогранатов имеют малую удельную поверхность и в ряде случаев не выполняют функции активно.r0 структурообразующего элемента цементного камня, что затрудняет получение высоких прочностных характеристик последнего.

Целью изобретения является повышение прочности цементного камня.

Цель достигается тем, что тампонажная смесь, содержащая вяжущее гидрогранатного типа, включает дополнительно закристаллизованный электротермофосфорный шлак, предварительно измельчеяный до удельной поверхности 10000 †150 см /г, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Закристаллизованный электротермофосфорный шлак 0,1 — 0,5

Вяжущее гидрогранатного типа Остальное

В образующее гидрогранаты кальция вяжущее, содержащее, мас.%:

819307

Таблица 1

Шлак алюмотермического лроизвоцства ферротитана 54,6

546 546 546 455 455 455 455 50 520 510 510

Шлак рафинированного феррохрома

36,4 36,4 36,4 36,4 45,5 45,5 45,5 45,5 44 41,2 41,0 40,5

Шелочной возбуцитель

9,0 8,9 8,7 8,5 9,0 8,9 8,7 8,S 6 6,7 7,7 8,0

Закристаллизованный электротермофосфорный шлак

01 03 05 — 01 03 OS

01 03 05

Шлак алюмотермического . производства ферротитана 46,5 — 54,6

Шлак рафинированного феррохрома 36,4 — 45,5

Щелочной возбудитель 6 — 9 ввбдят электротермофосфорный шлак 0,1 — s

0,5 мас.%.

Состав ьакристаллизованного электротермофосфорного шлака, мас. /0..

ЯО 38 — 51; СаО 37 — 50; А1 0з 0,7 — 3,6;

МаО 1,3 — 4,8; Fe 03 + FeO 0,02 — 2,5; РгОб

0,4 — 4,0; Na O+ К О 0,8 — 3,2; $0з 0,02 — 1о

1,64; F 2,0 — 3,2; С1 0,2 — 0,51. . Электротермофосфорный шлак является отходом производства фосфорной кислоты, в закристаллизованном виде он перерабатывается на щебень или идет в отвал. его измельчение до удельной поверхности 10000—

15000 см /г изменяет структуру цементного камня, обеспечивает монокристальный состав порошка шлака, т. е. обеспечивает введение игольчатых кристаллов волластонита.

В закристаллизованном электротермофос- 20 форном шлаке метасиликат кальция СаО х

X SiOq кристаллизуется в основном в .)3форме; т. е. образуется волластонит, для которого характерна игольчатая структура.

В процессе твердения в составе гидрогра- 25 натного вяжущего волластончт образует нитевидные игольчатые кристаллы низкоосновных гидросиликатов кальция, армирующих гидрогранаты. Армирующая роль игольчатых кристаллов связана с более высокой прочностью монокристаллов игольчатых новообразований по сравнению с прочностью, например, изометричных кристаллов гидрогранатов. Так, прочность игольчатых монокристаллов низкоосновных гидросиликатов кальция может достигать 13500 кгс/см .

Шлаки вяжущего гидрогранатного типа и измельченный электротермофосфорный шлак перемешивают в сухом виде. Полученную смесь затворяют водой, в которую вводят йелочной возбудитель — жидкое стекло.

В табл. 1 приведены составы тампонажной смеси.

В табл. 2 показано влияние добавки закристаллизованного электротермофосфорного шлака на прочность вяжущего гидрогранатного типа.

Введение дополнительно закристаллизованного электротермофосфорного шлака изменяет структуру цементного камня таким образом, что улучшаются прочностные показатели на изгиб и растяжение, за счет армирования игольчатыми кристаллами, улучшаются деформативные свойства.

Предлагаемая тампонажная смесь благодаря специфике фазового состава цементного камня — наличию гидрогранатов кальция — обладает высокой коррозионной стойкостью в сульфатных, магнезиальных средах и имеет преимущества перед другими тампонажными композициями по стойкости в сероводородных средах.

819301

rJ cO - l а - - О О (а

CD с0 Л CD а а со

O e а CO O - а i - cu

O «С0 < i cO O

cU (ц с Gl Dl -1 т-1

О а О - O л сО а - - > а ж а Ю cO < - cO O cO - cO

Я - Я cU cU 1 л О а р со 1 я а

O nl l а о а t co w а co

Я t O w co cD w m O Я а co

1-1 1-1 D) Я Я С 4 ((cO l cu O l cO а

О ( (Я 03 с а со Г- 00 (7j (со (О сО

Л О! i co д с, со а л

I Q а р cD со

I o а со

819307

Составитель Г. Сапронова

Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Т. Юрчикова

Заказ 834

Формула изобретения

1. Тампонажная смесь, содержащая вяжущее гидрогранатного типа, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочностных свойств цементного камня, смесь дополнительно содержит закристаллизованный электротермофосфорный шлак, предварительно измельченный до удельной поверхности

10000 — 15000 см /г, при следующем соотношении ингредиентов, мыс. /p

Закристаллизованный

1О электротермофосфорный шлак 0,1 — 0,5

Вяжущее гидрогранатного типа Остальное

8 Ñìåñü по п. 1, отличающаяся тем, что вяжущее гидрогранатного типа содержит, мас. /p. .шлак производства ферротитана

45,5 — 54,6; шлак рафинированного феррохрома 36,4 — 45,5 и щелочной возбудитель 6 — 9.

3. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что закристаллизованный электротермофосфорный шлак имеет следующий химический состав, мас.о/p. S10q 39 — 51; СаО 37 — 50;

А!аОв 0,7 — 3,6; MgO 1,3 — 4,8; Fe+y+ FeO

0,02 — 2,5; РаОр 0,4 — 4,0; 1ЧаО+ КК) 0,8—

3,2 SO з 0 02 — 1 64 F2,0 — 3 2 Cl 0,2 — 0,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 389046, кл. С 04 В 7/14, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2590096, кл. Е 21 В 33/138, 1978 (прототип) .