Способ получения вяжущего

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>863529 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

РцМ. Кл.8 (22) Заявлено 260279 (21) 2732644/29-33 с присоединением заявки Ко (23) Приоритет

Опубликовано 150981. бюллетень Нк 34

Дата опубликования описания 15,0981

С 04 В 7/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 666.943 (088.8) (72) Автор изобретения

С.М. Баш (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО

Изобретение относится к вяжущим веществам гидротермальногого твердения с высокой плотностью образующегося цементного камня, а именно к 5 тампонажным утяжеленным цементам, предназначенным для крепления скважин с аномально высокими пластовыми давлениями. для крепления нефтяных и газовых скважин с аномально высокими пластовыми давлениями необходимы цементные и шлаковые тампонажные растворы с повышенной плотностью.

Известен способ получения вяжущего для изготовления тампонажных раст- 15 воров на основе молотого вторичного гранулированного шлака цветной металлургии путем введения в его состав дополнительно отходов обогащения: металлургических и щелочных руд и возбудителя схватывания fl).

Недостаток данного способа получения вяжущего состоит в трудности перемешивания компонентов из-эа

25 того, что отходы обогащения металлургических руд после флотации имеют повышенную влажность и нуждаются в сушке, а также в низкой его плотности. :40

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ получения вяжущего путем введения в шлаковый расплав цементной пыли в-количестве 1-5% и .последующим его охлаждением в течение 10-30 с и помолом до удельной поверхйости

3000 cM /r f 2).

Для этого способа характерны короткие сроки схватывания и низкая плотность получаемого вяжущего.

Цель изобретения — удлинение сроков схватывания и повышение плотности. вяжущего.

Указанная цель достигается тем, что способ получения вяжущего преимущественно для тампоннрования йефтяных и газовых скважин, путем введения в шлаковый расплав добавки с последующим его охлаждением в течение

10-30 с и иэмельчением, предусматривает введение в шлаковый расплав в качестве добавки в количестве от 10 до 40 вес.% пиритные огарки или черный шлих, или кварцево-магнетитовый песок с содержанием Fe O> не менее

50%, а измельчение ведут до удельной поверхности 2000-2500 см /г.

863529

Таблица 1

Шлаки

2-6

l-3

16-20

11-16

5-10

25-35

35-45

30-35

44-57

3-7

18-25

30-40

40-45

25-31

Свинцовый

Медный

1-3

6-13

3-5

7-10

3-3,5

Никелевый

Кобальтовый

2-4

3-6

Полиметаллический

6-10 18-24 1-3

30-35 4-8 1-2

26-36

Шлаки цветной металлургии характеризуются высоким содержанием закиси железа и сравнительно низким содержанием окиси кальция. После возгонки и доизвлечения содержащихся в шлаках остатков металлов, т.е. процесса фьюмингования, они представляют собой отход производства и вывозятся в отвал.

В гранулированных шлаках цветной металлургии до 90% составляет стекловидная фаза оливиновой структу ры. Кристаллические фазы (пирокоены, фаялит, монтичеллит, оливин и рудные минералы) занимают подчиненное положение и неравномерно распределяются в шлаковом стекле. Присутствующие в шлаках остатки металлов находятся в виде сульфидов (обманок), мета- и ортосиликатов, а также в чистом состоянии.

B табл. 1 приведены химические 20 составы используемых в способе шлаков цветной металлургии.

Hp и м е р . Раствор после эатвореиия измельченного до удельной поверхности 2000 см /г. гранулированно-р5 го свинцового шлака без добавок при водо-шг.аковом отношении 0,35 имеет растек. емость по конусу АзННН 20,5см и плотность 2,26 г/см . При водошлаковом факторе 0,3 плотность раствора составляет 2,43 г/см . Добавка

0,2 вес.Ф гипана (гидролизованныйый полиакрилонитрил) и О, 15% хромпика замедляет схватывание при 250ОС до

4 ч 20 мин.

При добавлении в шлаковый расплав

30% магнетита (РеО Fe>0>) раствор измельченного до удельной поверхиос8 iO< А6 О FeO ти 2050 см /г гранулированного свинцового шлака при водо-шлаковом отношении 0,35 не изменяет свою растекаемость (20 см), а плотность повышается до 2,38 г/смз. При водо-шлаковом факторе 0,3 плотность раствора составляет 2,56 г/см3 при растекаемости 16,5 см. Добавка 0,2В гипана и 0,15% хромпика замедляет начало схватывания раствора при 250 С до

5 ч, а 0,8% триоксиглутаровой .кислоты — до 6 ч 30 мин.

Таким образом, добавка железосодержащего компонента в шлаковый расплав при равных условиях способствует повышению плотности раствора.

В табл. 2 приведены физико-механические свойства термостойкого утяжеленного тампонажного цемента из свинцового шлака, а в табл. 3 — те же характеристики после ввода в шлаковый расплав до 40% магнетита, последующей грануляции и измельчения до удельной поверхности 2000 см /г. (шлаковый расплав с температурой

1200-1450 С подвергают быстрому охо лаждению путем грануляции, когда скорость его охлаждения не превышает 30 с.

В качестве добавки, увеличивающей плотность шлакового расплава, используют пиритные (колчеданные) огарки, содержащие 65-80% Fe 03, отходы золотодобывающей промышленнос ти - черный шлих, содержащий до 60%

Fe O> и представляющий собой тонкодисперсный продукт с плотностью

4,5-4,8 г/cM, кварцево-магнетито3 вый песок с содержанием Fe О не менее 50%. и 3

Г

F@ О 8 СаО ИуО ВаО

863529

I "4 Г л со Л

44Ъ

° «4 Л

444 с с Ф Ю Ф an

Ю

4Ч

1 1 о о о о

) 1

М 40 о о

С4 о

) t

Са

Р 4

1 !

Ю о

I о о

О 4Ч

I. I л з о о о Ф О 4 Ъ

) ) l

РЪ л Eht

I

I 1

Н

D I

Х м I х !

Э I х ) х 3

eo

Ц 1

4a! O

44t »4 1

Ц Х I

Ю

Ю

И) ь о о о

aA aA о о о аА 44Ъ о о о о о о

В Е an ь ь

Ю ul

4Ч N о о

aA aA

Л 4Ч о а о

Л CO с д4" н И оии ц о

И Х»ю

1О Ю

4с) N с с

СЧ N ь

4Ч с

4Ч

С4

4е) \

4Ч 3 all л 4Ч с с

4Ч 4Ч

44 О

° Ф 4Ч

° с

4Ч 4Ч

1 ъ

Э A н)н иэи аxz

aA aA с с о ь

N 4Ч ь о

4Ч 4Ч о в л аА 4П

4n Fl с о

4KI н

И 4

Э ° и х э

4aI о

44Ъ л с

Са са

4Ч Щ

44Ъ с о о л

1 I

Ю л о е

1

I

1

1 !

I

1

I

1

I !

1

1 и о

Е э х d

R f

Ц о ж н 1

3д

) ta:0

I 1

I Г ) йй

1 1 1 1 х и 1 ! ох

)МОЭД

ЕAmt !Ц

tr» t:so э ) t

Oa XI

t хэи! Ээ ! мь ) жм

ot ин и д ».! )

I ЭНМ I

tr u ь-хо ч 1

I Х ХН) I

1 44) Ф М Ю 1 хо и!»t

I ЭЙ!»41

1 X)NI 44 1

4 I М

IC

I М I

I М 1

Ф I Э

0l 1 х I

И 1 О н

Ф х! ) а t ! И 1 I

1 О )

1 М 1 Ц 1

1 Х 2 I Ф 1 о

I t) t Ф I

tV )Х

I c 1

1 A Q I о эх

ЦЦхдй 1 оое

no)t

I 1 t t r r! ! » ) !

t

t

) g о

t Ю! о

1. й

r .м .) 3 и

I о

t Ce о.) й I 4))! III о

1 A

О ооо

t," Ca

) УГЧ о.к мн о но н э

I g 1)I

l н х ))) I Q g

° е

1 Э

I М й! е! Э

) 1 3

1 Щ!

I,:й! ) I

863529 с

l Ж

ОХ1Н

moeu

Гч ЙХЯД о ю

Ю л оЪ с с с

М 0Ъ Л Ф 1 (Ч iО f

tA M 1О tO LO 1О О lA! Х

ХХ!

Х 2

Х 1

o y с

М М

Х Х о о

3 Х

О 1Ц д I

Id п о м

1 о

Ю

Ю

О О О О О о о о о а (V ГЧ (Ч СЧ (Ч о ю о

lA LA Ю

СЧ (Ч CV

Ю

tA л

Ю л I

I I

I лЕ н н0

О 0

CO (Ч Р4 м с

СЧ СЧ (Ч л со с4 м м р с с с

Р4 СЧ (Ч еи а м м с с

ГЧ (Ч ч> о л м с с

СЧ СЧ

I ф

Х д

Э

Н 0

Х Е

1

tA I с 1

CO 1

tA, с CO л1

О 1 б

fd

0 Ж

Ц О» Э

О IDХ

Д Ц Х о м

Ф I l 1

Ф iffI 0

МОХХХХХ и 4 На Х

ОНХМОФО х03 на!4

1 аФ

О Ч

Х I М

1юь I о о î î о î î о о (Ч м сФ л Гч м сй м м

1 1 cfft ж н °

0 с 0

ОФО Ф

b4 Ф М Р

1 нЪ 1 с

C) 1

CO 6) CO Ф с с с о о о о! 1 1

Ю л

I 1 1 I

1

1 с

I I

Я 1

Э 1

С43

ft:eOl Ф

Id WN I Ж

Х 01Н

0 4 I a

Э Н Х 1 K

xu Iu

Х 0 ххн

ld g f Ю

wouf x

Ф и 1 4

4 I Я е4

1 I И

1 Ф 0

1 Ц

К 1 Я Ф 0

М Х I Х М

Х I Ц Х Х

М

ОН I 1

Ц ХО

0 I Э

Ж I X

1 Э

Ф

Я

Ф с

Х

Р3

Х

Э

О

О

0(LA Ю с с ю о о о о î î о

° О 1 f 00 О М Л О 0 LA 1" CO Ol Г.

Л 1 < о о о о î о о о

O h1 М О fA Î LA

I I I I 1 I 1

\О 1О 1О (с м т3 Ф й

О Q tA О О О О О

o e w л м о

I 1 1 I I I 1 1 Р с3 «Ф цъ Г4 м м м о о о о а о о ю о о о о о о о о ю л ю ю ю ю м ю

LA LA tA с с с о co eu л л е

ft1 (Ч (Ч H (Ч (Ч сЧ л!

Ю Ю tfl LA LA IA LA 0Ъ м м м м м м м м

fd н ф н

I 4 О

Ж 0

О Х

Х Х

-О

В М

1 Я й

Id Н

Х 0

Х

fd Н

Х О ъ

O 0

IL М

Э Х и о о о о

1 1 м м

1

1

f ю о о о

I еи л (Х Ф 1

Х 1

Х О

«!0 0

Id 0) 1

М Х

863529

Формула изобретения

Составитель И. Горикова

Редактор Н. Ромжа Техред Т,йаточка Еорректор,М. Хоста

Заказ 7688/34 Тираж 663 Подписное вниипи государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Способ получения вяжущего, преимущественно для тампонирования нефтяных и газовых скважин, путем введения в шлаковый расплав добавки с последующим его охлаждением в течение

10-30 с и измельченнем, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью удлинения сроков схватывания и повышения плотности, в шлаковый расплав вводят в качестве добавки в количестве от

10 до ао вес.Ъ пиритные огарки или черный шлях, или кварцево-магнетитовый песок с содержанием Fe<09 не менее 50%, а измельчение ведут до удельной поверхности 2000-2500 см /г.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 316665, кл. С 04 В 7/14, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

В 624892, кл. С 04 В 7/14, 1978.