Тампонажный раствор

Тампонажный раствор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР, состоящий из портландцемента, песка и воды, отличающийся тем, что. с целью повышения прочности цементного камня при 150-200 С, он дополнительно содержит металлоорганические комплексы нитрилотриметилфосфоновой кислоты и органосилоксанолятыщелочных или щелочноземельных металлов при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: 42-43 Портландцемент 27-28 Песок Металлоорганические комплексы нитрилотриметилфосфоновой кис0 ,01-1,5 лоты Органосилоксаноляты щелочных (Л или щелочнозе0 ,0025-0,375 мельных металлов Остальное Вода

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) Е 21 В 33/138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ нитрилотриметилфосфоновой кислоты

Органосилоксаноляты щелочных или щелочноземельных металлов

Вода

0,01-1,5

0,0025-0,375

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3579469/22-03 (22) 14.04.83 (46) 07.11.84. Бюл. М- 41 (72) О.П.Гень, Л.И.Рябова, С.Е.Додонова, И.Д.Новохатская, H.N.Äÿòëîâà и Г.К.Ажигалиев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622.245.42(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3455645/22-03, .кл. Е 21 В .33/138, 07.12 ° 82.

2. Новохатский Д.Ф.Об оптимаЛьном составе термостойких тампонажных цементов. — "Нефтяное хозяйство", 1975, У 4 (прототип). (54)(57) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР, состоя-. щий из портландцемента, песка и воды, отличающийся тем, что, „Я0„„1122812 А с целью повышения прочности цементного камня при 150-200 С, он дополнительно содержит металлоорганические комплексы нитрилотриметилфосфоновой кислоты и органосилоксаноляты щелочных или щелочноземельных металлов при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Портландцемент 42-43

Песок 27-28

Металлоорганические комплексы

1122

0,0025-0, 375

Остальное

Т а б л и и а 1

Соотношение

Температура,"С

Прочность, МПа!

jl

Сжатие

4: 2

23,5

5,5

1: 2

5: 1

Изобретение относится к креп- лению нефтяных и газовых скважин при 200 С.

Известен тампонажный раствор, содержащий вяжущее, замедлитель схватывания и воду (1 ).

Недостатком тампонажного раствора является ограниченный температурный интервал его применения - go 100 C в случае использования портландце- 1О мента. При более высокой температуре необходимо применять дорогие шлакопесчаные вяжущие.

Наиболее близким по составу и техническои сущности к изобретению явля- 1 ется тампонажный раствор, состоящий из портландцемента, песка и воды (21.

Недостатком известного раствора является то, что при температуре выше 150 С цементный камень на его ос- 2ц нове обладает низкой прочностью вследствие больших внутренних напряжений, приводящих к его растрескиванию.

Целью изобретения является повь!шение прочности цементного камня при 2S

150 200оС

Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор, состоящий из портландцемента, песка и воды, дополнительно содержит металлоорганические комплексы нитрилотриметилфосфоновой кислоты и органосилоксаноляты щелочных или щелочноземельнь!х металлов при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Портландцеме нт 42-43

Песок 27-28

Иеталлоорганические комплексы нитрилотриметилфосфоновой

4О кислоты О, 01-1,5

Органосилоксаноляты щелочных или щелочноземельных металлов

Вода

812

Комплексы представляют собой сухой порошок либо водный раствор.

Органосилоксаноляты выпускаются по ТУ 6-62-696-72, ТУ 11-154-69, ТУ 6-62-4153-81, в виде 30% водноспиртового раствора.

Для приготовления тампонажного раствора песок, размолотый до удельной поверхности (по прибору Дерягина) 2500-2700 см /г смешивают с портландцементом, и потом смесь затворяют водой, в которой предварительно растворяют органосилоксаноляты и металлоорганические комплексы, П р и и е р 1. Для приготовления предлагаемого тампонажного раствора 420 г портландцемента смешивают с 280 г размолотого песка. Затем смесь затворяют водой (299,87 мл), в которой предварительно растворяют натриевый металло рганический комплекс Na>Cu НТФ вЂ” 0,1 г и 0,025 г диметилсилоксанолята натрия. По кснусу АэНИИ определяют растекаемость раствора. Помещают раствор в консистометр КЦ-3 для определения загустевания (2 ч 05 мин):,. а для определения прочности и сроков схватывания в автоклавы. (начало 2 ч 30 мин, конец 2 ч 50 мин). Прочность образцовбалочек определяют после твердения в течение суток в эацанных условиях (Т = 125 С, Р— 45 !TIa},, как среднее арифметическое их независимых испытаний (6 — 7, 6; б,, — 24,0 МПа) .

П р и и е р 2. 430 r цемента смешивают с 270 г песка, затворяют

298,75 мл воды, в которой предварительно растворяют 1 г калиевого металлоорганическогс комплекса — К Сп

НТФ и 0,25 r диметилсилоксанолята натрия Влияние соотношения комплексон:органасилоксанолят на свойства цементного камня приведены в табл. 1, 1122812

Температура,"С

Соотношение

Сжатие

Изгиб

26,8

9,0

4: 1

25,9

5,9

175

1 2

25,1

4,8

5: 1

28,3

11,3

4: 1

6,3

1: 2

26,9

200

26,1

5 6

5: 1

Из тампонажного раствора изготавливают образцы размером 2 2 10 см, которые твердеют в заданных условиях

Продолжение табл. 1 в течение суток, затем образцы испытывают на изгиб и сжатие. РеЗультаты приведены в табл. 2.

1122812

1 и

I Х

O 0!

4Д!cd о Z х o

Е» л

Х СС О в х х

X g Г»

QI cd I !

С I Ж о л

СЧ

С 1

I л л

СЧ

С Ъ л

СЧ

»

СЧ

А

E о о х

0 о а

1:» о м

1 ь о

СЧ

CI м

1 ь

М

Ю

М

С6

Р3

1 Е»

С6

С0 х о

I x о

1

1 — — -4 ь

М

1

1 ь л ь

СЧ

Ю ь м

I о

Ц

cd р

Сб х

CI.

СЧ

I ь

СЧ

1 х

1 а

1 щ

1 м

CI

CI ь

О1 !

CI ь .СС

1 ь

О

I ь ь

CI

Ю .I

1 1

C4 cd dI

I СС! С0 Е»

Е с:, Ixl о х с6

Х о л х

Х I

Х Х 1

tn л

C) СЧ

Е I О dI

cd сб

1 С4 4 л ь0

E" о о

О л ь

СЧ л

Ю"

СЧ

1 Э л

I ф Ф1:

1 сс! Ж

1 kf Х с о О ь ь о о о о

СЧ ь о

СЧ о ° о о о

СЧ СЧ

Ъл х

О 1 л м CC) л Е-1 о ь ф л f» ь л с6 а о !

E

cd а в х

Е- о

«о о сс! к о о

Х ! :

И

X о

J о

Ц г л ф

In Гл л Ф ох а о

Сл о

4 л.о

an !

» м л

0h

Щ

СЧ л

СЧ

С0

1:Е о

1 сА

° 1

СЧ

an л л

CV о л

СЧ

О л л

СЧ

О л

СЧ

С

1 х

cd "E»! х

i а е о э

i И «Е ь л 1 ь

СЧ

С л л

СЧ ю л

СЧ о л

СЧ о

Сч о

3 и

I

Са О аО

0! л

И cd

z а

Э

I & Е . °

Е

I Х х

v o о х

Х 0! с0 о

Х а о

1 ь

О1 М1 л

4

СЧ . С!

an

С С1

1 л л

О о мo ОC о5 оЕ

l е х

1 Е, e

-х ь .Ca О сс! л оо о

tA Рй

1 6» R

1 »

l сса С! С!1

Ol л

СЛ

СЧ СЧ

1 а !

r ф, I л С,»

1

& l

Е-с I х 1

I л 1

М

СЧ

1 л

Составитель Е.Тангалычев

Техред ЖЛ астелевич Корректор С. Шекмар

Редактор Ан.Шандор

Заказ 8112/29 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3031, Москва, Ж-35, Раушская наб о, д. А/5

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

Как видно из табл. 2 камень из тампонажного раствора имеет высокую прочность на изгиб при 200 С за счет исключения механических напряжений в камне. Применение портландцемента

122812 10 с песком и предлагаемыми добавками позволяет использовать одно и то же вяжущее до 200 С с различным соотноо шением в зависимости от геолого-тех5 нических условий.