Тампонажный раствор для цементирования скважин

Тампонажный раствор для цементирования скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН, содержащий портландцемент для горячих скважин, облегчающую добавку и воду, о т л и; чающийся тем, что, с цель(о повышения прочности цементного камня nj5H одновременном снижений расхода цемента, он в качестве облегчающей добавки содержит асбоцементную пыльотход производства при механгмеской обработке асбоцементных труб, а также окзил при следующем соотношении Компонентов, мае.ч: Портландцемент для горячих скважин 100 Асбоцементная пыль - отход производства при механической обработке асбоце-: ментных труб50-70 Вода85-100 Окзил0, 2. Раствор по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что асбоцемейтная пьшь имеет следующий химический сосСП тав , мае.%: Хризотил асбест I М сорта 7-9 Хризотил асбест 5-7 IVсорта Хризотил асбест 1-2 Vсорта О Портландцеме нт а марки 500 Остальное 00со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«9г <ггг

З(5г) E 21 В 33 138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7-9

1-2 (21) 3501856/22 -03 .(22) 22.10.82 (46) 07.08.84 Бюл. Р 29 (72) Т.М, Воднарук, М.М. Дячишин, И.И.Цюцяк, И.B.ÃHáëèÿñêèé и А.В.Чаба, нович (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть"и Долинская тампонажная контора Производственного объединения Укрнефть" (53) 622,245.42(088.8) (56) 1. Рояк С.М. и др. Волокнистый цемент. Труды Гипроцемента. Л., 1940, с.30-33.

3. Авторское свидетельство СССР

11= .610978. кл.. Е 21 В 33/138. 1978. (54) (57) 1. ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ

ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН, содержащий портландцемент для "горячих" скважин, облегчающую добавку и воду, о т л и:ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности цементного камня при одновременном сниженни расхода цемента, он в качестве облегчающей добавки содержит асбоцементиую пыльотход производства при механической обработке асбоцементных труб, а также окзил при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Портландцемент для

"горячих" скважин 100

Асбоцементная пыль — отход производства при механической обработке асбоце-, ментных труб 50-70

Вода 85-100

Окзил 0,5-1,0

2. Раствор по п.1, о т л н ч а юшийся тем, что асбоцемейтная Я пыль имеет следующий химический состав, мас.7.:

Хризотил асбест С:

l 111 сорта

Хризотил асбест Я

1Ч сорта 5-7

Хризотил асбест

V сорта

Портландцемент марки 500 Остальное э

Поставленная цель достигается тем, 40 что тампонажный раствор дпя цементирования скважин, содержащйй портландцемент для "горячих" скважин облегчающую добавку и воду„ в качестве облегчающей добавки содержит асбоце- 45 ментную пуль - отход производства при механической обработке асбоцементных труб, а также окзил при следующем соотношении компонентов, мас.ч.1

Портландцемент для 50

"горячих" скважин 100

Асбоцементная пыльотход производства при механической обработке асбоце- 55 ментных труб

Вода

Окзил

50-70

85-100

О, 5-1,0

1 11068

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин, в частности к составам облегченных тампонажных растворов.

Для цементирования обсадных колонн - при наличиии поглощающих горизонтов с низкими пластовыми давлениями применяются облегченные тампонажные раст воры.

Известны тампонажные растворы, содержащие вяжущее и облегчающую добавку в виде асбестового минерального волокна, например, с хризотилас бестом и гидросиликатом магния tt) .

Недостатком этих растворов является низкая прочность.

Наиболее близким к изобретению по составу и технической сущности является тампонажный раствор для цементирования скважин, содержащий портландцемент для "горячих" скважин, облегчающую добавку шлифовальная пыль — отход производства при обработке асбофрикционных материалов и воду )2) .

Недостатком известного тампонажного раствора является сравнительно низкая прочность тампонажного камня двухсуточного срока твердения, полученного из портландцемента для

"горячих" скважин.

Кроме того, шлифовальная пыль, вводимая s раствор, содержит такие вредные канцерогенные вещества, как сажа (до 15%).

Цель изобретения " повышение прочности цементного камня при одновременном снижении расхода цемента.

t-2

Пример 3. К 100 r портландцемента для "горячих" скважин добавляется 70 г асбоцементной пыли. Смесь

93 2

Кроме того, асбоцементная пыль имеет следующий химический состав, мас.%:

Хризотил асбест

111 сорта 7-9

Хризотил асбест

tV сорта 5-7

Хризотил асбест

V сорта

Портландцемент марки 500 Остальное

Асбоцементная пыль — порокообразный продукт, плотность 1900-2100 кг/м, готовый к употреблению в качестве облегчающей добавки. При его использовании нет необходимости в измельчении, сушке и просеивании материала.

Асбоцементная пыль является неутилизйрованныи многотоннажным отходом цементно-шиферных комбинатов.

Приготовляется тампонажный раствор путем тщательного перемешивания вящущего и асбоцементной пыли с последующим затворением на воде, содержащей окзил.

Предлагаемый тампонажный раствор отличается более высокой прочностью тампонажного камня по сравнению с известным.

В связи с тем, что в асбоцементной пыли содержится до 80-84% портландцемента марки 500, можно доводить содержание облегчающей добавки до 70% без снижения прочности тампонажного камня °

Введение окзила позволяет повьпаать седиментационную устойчивость тампонажного раствора.

Пример 1. К 100 г портландце— мента для "горячих" скважин добавляется 50 r асбоцементной пыли. Смесь, в сухом виде перемешивается до однородного состояния в течение 5 мин.

В приготовленную смесь вводится

85 r воды, содержащей 0,5 |" окзила, и перемешивается в течение 3 мин до получения необходимой растекаемоСти.

Пример 2. К 100 г портландцемента для "гоРячих" скважин добавляется бО г асбоцементной пыли. Смесь в сухом виде перемешивается до однородного состояния s течение 5 мин.

В приготовленную смесь вводится 90 r воды, содержащей 0,8 г окзила, и перемешивается в течение 3 мин до получения необходимой растекаемости.! 106893 пределов не приводит к снижению плотности тампонажного раствора и получению тампонажного камня удовлетворительной прочности. Достигаемая прочность тампонажного камня при изгибе-сжатии двухсуточного срока твердения при 75 С и давлении 30,0 Mila равна 2,8/8,6 ИПа. Этот же раствор при 100 С и давлении 50,0 МПа дает. тампонажный камень двухсуточной прочности при изгибе-сжатии 3,0/10,5 MIIa.

Цементирование скважин тампонажным раствором предлагаемого состава позволяет продлить срок эксплуатации за счет увеличения прочности цементного камня. Кроме того, асбоцементная пыль содержит свыше 80% портландцемента марки 500 и использование отхода позволяет утилизировать высококачественный цемент, идущий в отвал.

Условие твердения, Состав тампонажного раствора, мас.ч.

ФУ пп облегчающая добавка вода окзил портландцемент для "горячих" скважин

Р, MIla количество тип

75 30 0

85 0,3

100 асбоцементная

100 50,0

75 30,0

100 50,0

75 30,0

100

100

50

100

100

100 50,0

100

75 30,0

100 50,0

75 30,0

100 50,0

100 10,0

100

100

80

100

100

100 шлифовальная пыль 100 50,0

12

100 в сухом виде перемешивается до однородного состояния в течейие 5 мин.

В приготовленную смесь вводится

100 r воды, содержащей 1,0 г окзила и перемешивается в течение 3 мин 5 до получения необходимой растекаемости.

Данные растекаемости по примерам

1-3 и сравнительная характеристика эффективности действия облегчающих добавок приведены в таблице..

Увеличение процентного содержания асбоцементной пыли, окзила и воды выше указанных пределов не приводит к повышению прочности тампонажного камня и снижению плотности тампонаж- . ного камня и снижению плотности там" понажного раствора. Уменьшение процентного содержания асбоцементной пыли, окзила и воды ниже указанных 20

85 0,3

85 0,5

85 05

90 0,8

90 0,8

100 1,0

100 1,0

105 1,5

105 1,5

1106893

Продолжение таблицы

Растекаемость, см

Предел прочности цементного камня двух суточного возраста, ИПа

Плотность, кг /м

1 на изгиб на сжатие

4,6

2,2

1650

2,6

6,3

1650

2,8

1640

1640

10,5

3,0

1630

2,7

2,9

8,0

1630

2,7

6,5

1640

1640

2,8

10,0

2,1

4,7

1660

5,4

1660

6,7

1,8

1500

2,8

8,6

1640

Составитель Е.Тангалычев

Техред М1Гергель Корректор Г Огар

Редактор О.Черниченко

Заказ 5736/23

Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4