Тампонажная смесь

Тампонажная смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ, содержащая портландцемент для горячих скважин и активную алюмосиликат ную добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости тампонажного раствора и прочностных свойств цементного камня в интервале температур 80-250 С, она в качестве активной алюмосиликатной до бавки содержит шамотнокаолиновый порошок при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент 22,7-36 Шамотнокаолиновый 24 -34 порошок Остальное Вода 2.Смесь по п. 1, отличаюСО с целью получещ а я с я тем, что. ния безусадочного тампонажного камня , она дополнительно содержит гематит в количестве 2-5% от массы твердой фазы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ (21I 3496194/22-03 (22) 23.07.82 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) A.3.Керцман, Н.Н.Круглицкий, В.Г.Тихонов, A.Ñ.Ñåðÿêîâ и B.Ã.Bèòðèê (71) Полтавское отделение украинского научно-исследовательского геологоразведочного института (53! 622.245.42 (088.8) (56) 1.Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам. М., "Недра", 1973, с.6869., 2.0голихин Э.A. Цементирование газовых скважин. Тематич.научн.— техн. обзор ВНИИГАЗПРОМА. — Сер.

"Геология, разведка и разработка газовых и газоконденсатных. месторождений". М., 1971, с.10-17 (прототип ). (54 ) (57,) 1 ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ, содержащая портландцемент для "горячих" скважин и активную алюмосиликатную добавку, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости тампонажного раствора и прочностных свойств цементного камня в интервале температур 80-250 С, она в као честве активной алюмосиликатной до-» бавки содержит шамотнокаолиновый порошок при следующем соотношении компонентов, мас. Ъ:

Порт ла ндцеме нт 2 2, 7- 36

Шамотнокаолиновый порошок 24 — 34

Вода Остальное а

Ф

2.Смесь по и. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью получения безусадочного тампонажного ка лня„ она дополнительно содержит гема- (, тит в количестве 2-5% от лассы тверФ дой фазы.

Феей

1078032

Шамот нокаоли новый тонкоэ ернистый порошок иэ электрофильтров вращаю- 55 шихся печей (согласно Ту 14-8-358-80) образуется в качестве отходов, при обжиге каолинов, в процессе производства огнеупорного шамота. Он представляет Собой мелкодисперсный 6р сыпучий материал с удельной поверхностью 473 M2/кг (4730 см /г I è

2 удельным весом 2320 кг /м3, не требующий дополнительной сушки и помола. 65

Изобретение относится к газонефтедобывающей промышленности, в частности к тампонажным материалам, пригодным для цементирования высокотемпературных скважин.

Известны облегченные цементноглинистые тампонажные растворы с хорошей седиментационной устойчивостью Т1 )

Недостатком этих тампонажных с:лесей является очень низкая термостой- 1р кость (рекомендуется до Т = 80 С ), не позволяющая использовать .их для крепления глубоких нефтяных и газовых скважин.

Наиболее близкой к предлагаемой : 15 по технической сущности и достигаемому результату является тампонажная смесь (23, содержащая портландцемент для "горячих" скважин и активную алюмосиликатную добавку, причем ингредиенты взяты в следующих количествах, мас.Ъ:

Портландцемент 100

Алюиосиликатная добавка(глинопорошок ) 25-100

Вода 105-240

Недостатком известной тампонажной смеси является малая прочность получаемого камня, снижающаяся по мере увеличения количества вводимой глины.

Цель и з обрет ения — повышение с едиментационной устойчивости тампонажного раствора и прочностных свойств цементного камня в интервале температур 80-250 С. о

Указанная цель достигается тем, 1что тампонажная смесь, содержащая портландцемент для "горячих" скважин и активную алюмосиликатную до- 4Р бавку, в качестве активной алюмосиликатной добавки содержит шамотнокаолиновый порошок при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Портландцемент 22,7-36,0 45

Шамот нокаоли новый порошок 24,0-34,0

- Вода Остальное, Кроме того, для получения безусадочного камня из данной смеси в нее 5р дополнительно вводится гематит в количестве 2-5Ъ от массы твердой фазы.

Гранулометрический состав приведен в табл. 1.

Химический состав, мас.%:

8 О 57,2 - 58,8

A8gбЭ 32 0 32 7

ЕедО 0,6 - 0,7

СаО 2,0- 3,0 п.п.п. Остальное

По минералогическому составу.шамотнокаолиновый тонкозернистый порошок представляет собой продукт обжига огнеупорной глины каолина, состоящий иэ, Ъ:

Каолинит (A 8 О 29i О ° 2Н О j х 25

Кальцит (CaC03 ) 4

Метаноалинит АУ 03 ° 2& 02

Силлиманит М О 2 S Ъ 52

Мулл ит 3A>Z Z» 02

Кварц и свободный кремнезем (;O2 i

М 18

В условиях гидротермальной обработки шамотнокаолиновый порошок является активным алюмосиликатным компонентом.

Новая тампонажная смесь опробована в лабораторныХ условиях.

Пример 1. Берут 22,7 r портландцемента, к нему добавляют 340 г шамотнокаолинового порошка и после тщательного перемешивания сыпучих ингредиентов затвбряют смесь 433 г технической воды.

Приготовление смеси в производственных условиях осуществляется на механизированных складах экспедиций глубокого бурения с помощью ,пневмосистем или с использованием цементносмесительных машин непосред ственно на скважинах. Дальнейшее, приготовление тампонажного раствора из указанной смеси не отличается от общепринятой технологии.

В табл. 2 приведены данные по физико-механическим свойствам и технологическим параметрам тампонажного раствора и камня, приготовленных иэ указанной смеси.

Предлагаемая тампонажная смесь имеет хорошие прочностные (20-29 MIaJ характеристики при содержании компонентов в укаэанных пределах, обеспечивающих значительную термостойкость цементного камня за счет образования ниэкоосновных гидросиликатов кальция и гидрогранотов, обладающих высокой коррозионной стойкостью в сульфатных магнезиальных и серово) дородных средах.

Кроме того, с увеличением количества отходов шамота в композиции существенно повышается водоудерживающая способность тампонажного раствора, что обусловлено наличием довольно значительного количества необожженного каолинита в отходах шамота. Незначительные линейные деформации камня, позволяющие от1О7еО32

Г

Фракция, Таблица1

1 1

0,05 0,05-0,01 0,01-0;005 Og005-0,001 -.Og001

12,0-19,9

47,7-71,8 10,1-19,7 3,0-13,6 1,1-4,7

Состав

Ф нести предлагаемый состав к безуса-, дочным тампонажным композициям, обусловлены частичным переходом ок- сида железа (гематита ) в гидрооксид, обладающий свойствами гелия (табл.3»

Годовой объем возможных поставок 5 шамотнокаолинового порожка составляет 70 тыс. т в год, по цене 7 р.

35 коп. за 1 т. Поэтому наряду с положительным экологическим эффектом от утилизации крупнотоннажных отходов производства возникает значительный экономический эффект 9 р. 80 коп. на 1 м раствора.

1078032 ю а а ю в о ф с с с с с Ч 3 н

Т31 а Т31 с

Н О а о Зч с с .с с

Т3 М т31 ф 3Ч

М

1 с с н м

Т31 н с с о о. н % т с с о о

° -3 с

Ю н с с о о нт с с о о н с

° -3 с о о о

ЧЭ ТО о о

М М о о о

М о

Ю

Т о о о о а а а (Ч AI (Ч

°Н т-! т-3 о о ф CO о о ф ф,о о о ф о о ф

C) ф о о о ф О

° Т о о о <ч с с н о

Ю Ю с. с о о

» ) ф

00 I, а

1, 3

00 . ф

К04. а х:х

° э о о

СО О 3Ч с с с о

3А а а с с о о а о а

Э !» !»с с с о о. о а

IO Ю с о о а а а а а с с с о о о

ТО с о о о о ф 3-. 3.а ч н о о о

Н3 СЧ Т3 О CO !%! ТТ

Ю ь

3»Т3 о о а о

ТО 1О

° Т Т 3 о о

ОЪ LA тО а

%-Т Т-Х

I о о о о а м

\О Ul tA т-3 Н3 т-3 о о

СЧ т31

СО 3»Т-! Т-3 о о !

М

Т-! ТТ о

CV CV с с о о о о о

СЧ CV СЧ с с с о о о л о

3Ч 3Ч СЧ. с с с о о о о о ч

СЧ 3Ч 3Ч с с с о о о ф CO О т-3 т-! СЧ с с с о о о о о

СЧ (Ч с о о в о т-! 3Ч с о о

Т-! с о о о

Ь с о о Ф Ф

М О с

1 1 1 I I 1 М О

М М

М \О с с

М ТО

Т3 Т31

О О М О М МЪ О с с ° с с

О. Î М Î М М 3О

3А II3 ТФ т31 х3 М М а о о а а с с с с с

СЧ М М Н т3 3Ч М 3Ч о о о с с с о т! (Ч М о с с с31 . ф

iv) М о с

ОЪ н

I I 1

1 I 1

3 с с с с с а н м о

3Ч М 3Ч т3 с с

Т3) Ф О т31 Г о о с а о

М о с с

СЧ IO

СЧ т!

1 1 !

1 а! ае

IЕ 1

0»"1

1 I:!х

3- — 4.

1 3б 1 1

Е 3, а! о с Ц ю о

М! CO

Х 1

333 1: о о а а т3 О

Н3 СЧ Т-3 о о а

Н 3Ч о о а о

Т-т о а о 3Ч т-3 о о о о

Т-! Н3 о о о о о о н1 н @х

Зч1 НХВ

III Ь4 о

3Ч 1;

1О0

Х! О4в1

1 .! йое

Ц1 0,1

ЕТI 2O9 I

i0 с, I Х IjЕ

I Х 1, Х х

111 Е М

101! Х

1х!1

1 1 — 1

I !

1

1, !АХИX I

ДЫ333а

1 3О 1

1 4 I ц

33I 1. Х 3

Б1 333х и 3 „е ! е !

I о

I 3т I! 0 8 аI.; хр

1о! ха

И! 3:О

11:ГчХ

1 Х 1 —

1 3331 х

101, I

l о ах

u1. Оа

11И3: «3 О Ч Н О О 3Ч ф CO т31 ф т3 СЧ с с с о е с с н! О т3 ТЧ !»

1 1 1 1 I I 1 1 3 I I I Ci3 Т»3 а а I

10780 42

«3 л с

Ю н и

СЧ E

СО л

«Ф с

С Ъ

СЧ

«ф С Ъ с с ао. О\

СЧ 4Ч о а с с

СО 00

004 с

CO с ао

С Ъ с л

«4 Л с °

Ф CO

Л О\ с л о о о о

° -4 «.4 о о

an an

СЧ СЧ

Ю

Ю н о

Ю н о о а а

СЧ 4Ч

Ю

Ю с

Ю. ь

1О с

Ю а О с

Ю а

1О 1О с с

Ю Ю

ЧР с

CD о о

an Ю

° 1О \О

4 Л о о ю и

Л \О

Н4 о о о о

Ю 1

l о о

СЧ СЧ с с .о о о

Сч СЧ с с о о ь

СЧ с

Ю н

СЧ с

Ю о

СЧ, СЧ с о о

Ю с

Ю Ф ь с

Ю

«Ф

РЪ

L фюЪ Ф

Ю с

«Р о с с

О СЪ

° 4 «Ф

О 4Ъ с с

О СЪ

° Ф «4е

СЧ СЧ о о с с

О 4

4«Ъ РЪ о с

«Ф

СЧ

an а с с

Н4 «4

С«1 РЪ

О с

С Ъ

С Ъ

CD с

С Ъ о с с о сч

С Ъ СЧ а - сч с

С Ъ О

4 Ъ ° СЧ

4 с л

СЧ о с

1О

4«Ъ

1 с

СЧ

СЧо о с чэ а

Н4 4«) о с о

С Ъ

I Я!01

3 11«ж ! !ОХ» ! О01О!

Ц Х Х 1 Ф I

© 1Э 44! Д1

1ОО

1 R4041

I ЕОЭГ—

Э ха,!

М 4ЭНЭ!

Эх

Э 1 ICCII

М !ФХТР! Д

АЭ1:, I о !а!

Р, la!

1«! 3e I Ж I

1 l6 l + I

1 1«! Э 40 1

l3! 4"Я 1 ! И! 400Е 1

1О1 М

1Х! Ю

I I — — —.

I И I 1

10111elu 1 щ Ц>о

1! Îv I! e>a 5

1 РЪ I I

°

t . сс. 1

Cl е3х (1 1 1

1

I

I

1

1

1

I

1

I

I х о

1 а1

1

1

1

1

1 1 Э 3

I Х

Э A vv

1 . Эо

C4 X

I 1 ч е

I 44a о о! д

< у r — — -

1 1 1« с и

4II 1

, 631, gI ЕО.З

I alas%

1 cd б

1 4 1 Э! 0 1

1Я! еж

I 1ОЫ й

1 "! 1 е

1VI

III

I ф

I Ю! М 1

11"-! ЕО ! 14«И

I III 4-I 445 1 1«

1Ъ! 11а .! v! муэ ! 31 ВЭБА

1 Ф

4«Ъ

0О О с с

4Ч !с, 0Р

Н4 л о с с

4О л О а î о

1О \О К) о о о сО О цр

Н «4 а а Л О с с с о о о о о о о а а ю а EIa

Н Н Н4

О О 4

Сч СЧ СЧ с с с о о о

"Ъ О О с с а о Ф «a о е о с с с Ф 00 4«Ъ

РЪ 4«Ъ СЧ

00 ЦЪ 4О С«! с с с с с

Сч СЧ !с Н

СЧ н: СЧ. СЧ

СЧ Л Л-, с с О i-a \р

О О О О Ю е о о о о

Н Н4 ° Н Н о о о а а

Л Сч СЧ а а о ю а

1О а CIa у,О 4О с с с с с о о о о о о

Н «I ОЪ

1О 1 \О

4 Н Н о о

СЧ СЧ СЧ с с с о о о О О с с с а, о Ф С Ъ «У

an о о с с с

«4 О\

СЪ Н СЧ сч «а aî с с с

О М 4О

СЧ. «Ф 4 Ъ

Ch Ф СO с с с

Н СО «У

Н4 СЧ о о о о о о н о о о а а an

СЧ СЧ СЧ а

4О Ю с с с о о о о о о а а о

an ю ю

Л4 Н Л4

О 4 О

СЧ СЧ СЧ с с о о о ч> о, с с с

1О О СЪ

«Ф Ф «4

1 4 4 сЧ а an

° С О О с с с

CO 4«Ъ рЪ

С Ъ СЧ 4«Ъ

Ю о с с с

4О an «-4

«4 4«Ъ СЧ

1078032

1

I, 1 !

I а е

fV <Ч С Ъ с с с о о о ю

«У ! о,;

«Ф с

3 33

1«Ъ РЪ с с о о

О

° Ф с о

1 l I 1

I — ь х

1 Х о о

Ч) Ю

I

I!

«% тЧ!

А с « о о

% 3 % 4 с с о о т.3 «-4 с о о

% « с

Ю! о о о о ю

РЪ о

3«Ъ

1

В

I !!о о

1 hl СЧ

I!

I ч) I

I.и

О с

Я« о о о о («3 (Ч СЧ (Ч ь

СЧ о о о

CO ф CO

C) (О о о

1О \О

«4 ч.4!

«Х I х х е е 1 хР 1

3 g 3Ъ Сп

8Ц mt

М ОМ I!

t

1

l! с

РЪ (Ч т-3 CO СЧ с с с с

СЧ 3«3 т «-1

1 I

I 1 t 1

Ф

333 Ю 3 Ъ с с о

«3 «Ф

О 3 Ъ О 3 Ъ с с с с

Ю 3 Ъ Ю < Ъ

«Ф Ф «Ф Ф

С3 с

«3 о о с с с о о Ф :3 «3

I 3«

I 1« х

ci

О—! ! ! оо! ! ххо

3 Х Д Х

ot: о!

ЕохБI

IeeZOI ! BXt33aI

1 1

Π— — — ф М с

Г Ъ о о с с

РЪ РЪ

3Ч Р Ъ о о а с с с Ъ Г Ъ (4 <«Ъ <Ч

3А с ч-3

РЪ о о о с с с

3 О «З

<Ч РЪ РЪ

I 1

I ! Ц1, ! о." о с с

LA гЧ

РЪ (Ч (Ч I с о (Ч I

I о а с с а

РЪ 3Ч С ) а с

С"Ъ

Р1 (Ч с

Ю («3 о о с с с

И> Ь СЧ

РЪ "3 СЧ

I l

1 ! а о о а ! к-4 «-3 !

C)

«3 I 1 I

СЧ

Х I ! о

I O

t Г-i ° И I

1 1 (— — — -4

C) с а о (Ч о ь о ю с с о о о о

%-4

C) с о о т-4 1 1 1 х

1 ttt I

1 3« I;

I 1 о!

I Х

I И

I Х

1 333 I о

1 В I, ь I

I

I

1

1 dP о

1 Е

v о о

t t33

1 fd

1 Е< о! о о

1 Q

) с Р

1 Ф Q

6533!

333 И х х

I 333 (3!

1 0

I u с е х ое х фж

3 «Q

I

I 1

1 Ц х

I <б !« ц х

I t«Е йЕ ! oe

I 3Х

I I I 1 1 1 1 3«3 At Ul а At 3Ч а

РЪ с (Ъ

«Р

1

1 а

1

3А с -3 !

Г Ъ !