Тампонажная смесь

Тампонажная смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к составам тампонажных материалов, э именно к быстросхватывающимся тампоизжным смесям, содержащим полуводный гипс и предназначенным для крепления зон осложнен в скважине. Цель изобретения - повышение начальной прочности в ранние сроки твердения при одновременном удешевлении 1 змпоиажной смеси. Она содержит в качестве вяжущего портландцемент, полуводный гипс, намагниченный порошок гексаферрита бария и шунгиэит - продукт переработки апатитов, образующихся при измельчении шунгитоаых сланцев при следующем содержании компонентов, мвс.%. г.слуводный гипс 10-40; портландцемент 15-30: намагниченный порошок гексаферрита бария 0,01-3.0: шунгиэит 29,9-74.99. Шунгиэит характеризуется следующим химическим составом . мас.%: 51,3-622; ТЮз 1.13-1.78; А12Оз 13,4-16,5; РеО-Р2Оз 10.2- 15,8. MflO 2,2-4,4; СаО 1.4-2.3; NasO 1.7-2,3; К20 0.8-2,2; п.п. 3,8-5,5. Тампонажная смесь способна твердеть и набирать высокую начальную прочность за минутные сроки схватывания. 2 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

П9) (! 3) (я)л Е 21 В 33/1 8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0.01-3,00

29,9» (. (21) 4672245/03 (22) 26.01.89 (46) 23.06.91. Бюл. ЬЬ 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки (72) А.П, Руденко. Н,B.Рогальский, Л,A.Òåðâщенко и Е,М.Апарин (53) 622.245.42(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

М 1183474, кл. Е 21 В 33/138.

Авторское свидетельство СССР ! в 874979, кл. Е 21 В 33/138. (54) ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к составам тампонажных материалов, а именно к быстросхватывающимся тампонажным смесям, содержащим полуводный ги! с и предназначенным для нрепиемия зон осложнения в скважине. Цель изобретен ия — повы швнив

Изобретение относися к составам тампонажных материалов, а именно к быстросхватывающимся тампонажным смесям, содержащим полуводный гипс и предназначенным для крепления зон осложнения в скважине.

Цель изобретения — повышение начальной прочности в ранние сроки твердения при одновременном удешевлении тампонажной смеси

Тампонажная смесь содержит в качестве вяжущего портландцемент, полуводный гипс, намагниченный порошок гексаферрита бария и шунгизит — продукт переработки апатитов, образующихся при измельчении шунгитовых спланцев при следующем содержании компонентов, мас.7;: начальной прочности в ранние сроки твердения при одновременном удешевлении тампонажной смеси. Она содержит в качестве вяжущего портландцемент. полуводный гипс, намагниченный порошок гексаферрита бария и шунгизит — продукт переработки апатитов, образу!!ощихся при измельчении шунгитовых слвнцвв при следующем содержании компонентов, мвс.ф,: г,слуводный гипс 10-40; портландцемент 15-30, намагниченный порошок гексаферрита бария

0,01-3,0: шунгизит 29,9 — 74,99. Шунгизит хара ктвризувтся следующим химичес к им составом, мас.g: 510z 51,3-62.2: TIOz

1,13-1.78: А120з 13,4-16,5; Fe0-РгОз 10.215,8, М90 2,2-4,4; СаО 1,4-2,3; йагО 1,7 — 2,3;

Кзб 0,8-2,2; n.n. 3,8 — 5,5. Тампонажная смесь способна твердеть и набирать высокую начальную прочность за минутные сроки схватывания. 2 табл.

Полуводный гипс

Портландцемвнт

Намагниченный порошок гексафвррита бария

Шунгизит

74,99

Шунгизит характеризуется следующим химическим составом, мас.ф: SiOz 51,362,2; Ti0z 1.13-1,7&; А120з 13,4 — 16,5;

FeO+Pz0a 10,2-15,8; М90 2,2-4-4; СаО 1,42.3; Na20 1,7-2,3: Kz0 0,8-2,2; n,ï. 3,8-5,5.

Введение шунгизита совместно с портландцементом при понижении содержания полуводного гипса позволяет получить тампонажную смесь, параметры которой сопоставимы с параметрами изаестной смеси (табл.1). При этом исключается применение

1657613

29,90 — 74,99 дефицитного глиноэемистого цемента. Содержание полуводного гипса и портландцемента в смеси меньше, чем содержание полуводного гипса и глиноземистого цемента в известной.

Как видно из табл,1, разработанная тампонажная смесь способна твердеть и выбирать достаточную прочность в широком диапазоне содержания шунгиэита, иметь высокую начальную прочность эа минутные сроки схватывания.

В табл.2 приведены физико-механические свойства тампонажной смеси на основе глиноземистого цемента.

Данные табл,2 показывают, что в первые 2 или 4 ч не формируется прочность тампонажного камня и необходимо терять время на 03Ц, Высокая стабильность тампонажного раствора и начальная прочность тампонажного камня на основе предлагаемой смеси обеспечиваются тем, что минералы высокой дисперсности при затворении водой поглощают ев без значительного разбухания. Это предотвращает возникновение внутренних напряжений и деструктивных процессов при твердении тампонажного камня.

Соотношения компонентов выбраны исходя из требований, которым должны отвечать состав быстросхватывающихся тампонажных смесей при бурении геологоразведочных скважин. а именно короткими сроками схватывания (от начала схватывания до конца не более 3 мин) и высокой начальной прочностью(не менее 1,5 МПа эа

2 ч).

Пример 1. Наиболее дешевую тампонажную смесь получают при смешении до однородного состояния 74,99 мас. шунгиэита 15 мас. портландцемента, 0,01 мас. гексаферрита бария и 10 мас, полуводного гипса. Тампонажную смесь затворяют водой при водосмесевом отношении В/С=

-0,33. Плотность полученного тампонажного раствора 1840 кг/м, растекаемость 0,12 м. Сроки схватывания тампонажного раствора при 20 С: начало 18 мин, конец 21 мин. Предел прочности тампонажного камня при сжатии через 2,4 и 24 ч составляет

1,5; 2,1 и 5,2 МПа соответственно.

ЗО

Пример 2, Тампонажная смесь, полученная при смешении 77,0 мас. $ шунгизита, 10 мас,7, портландцемента. 3 мас. гексаферрита бария и 10 мас.% полуводного гипса, затворяется при водосмесевом соотношении В/С=0,31. Плотность полученного тампонажного раствора 1850 кгlм . растекаемость 0,11 с, Сроки схватывания тампонажного раствора при 20 С; начало 29 мин, конец 34 мин. Предел прочности через 2,4 и

24 ч составляет 0,6; 0,9 и 2,5 МПа соответственно, Таким образом, исходя из основных требований к быстросхватывающимся тампонирующим смесям, количества отхода производства шунгизита, введенного в тампонажную смесь, должно быть не менее

29,9 мас. . Дальнейшее уменьшение количества отхода производства шунгизита практически не дает удешевления тампонажной смеси, Кроме того, установлено, что количество отхода производства шунгизита, вводимого в смесь. не должно превышать 74,99 мас. от массы сухих веществ. так как при более высоком его содержании прочностные характеристики затвердевшего тампонажного камня ухудшаются.

Формула изобретения

Тампонажная смесь, содержащая вяжущее, полуводный гипс и намагниченный порошок гексаферрита бария, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения начальной прочности в ранние сроки твердения при одновременном удешевлении смеси, она в качестве вяжущего содержит портландцемент и дополнительно шунгизит— продукт переработки апатитов, образующихся при измельчении шунгитовых сланцев, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Полуводный гипс 10-40

Портландцемент 15-30

Намагниченный порошок гексаферрита бария 0,01 — 3,00

Шунгизит — продукт переработки апатитов, образующихся при измельчении шунгитовых сланцев

1657613

1 I !

1 I I I

1 1 I 1 I

t и й

1 1 1 1 1 I

И N C N И В ф Л Ф а а a a В В а а

Сч И МЪ М \ М Л Ф Л Ф Л

Е Ф il\ CO

° «В ° ф л ф л ф л и чс л в w м со в а а «В В

O N N N В «t

° Ф Ф О МЪ СЧ Л О Vl О М В МЪ Ф СЪ а а «В «a a а а в а в а а

Ф С Ъ В .В М В Ф Ю М С Ъ «М N СЧ

0 МЪ Со Л О О Ф N ОЪ О МЪ СЧ е а а а a a «в а В в а

О е «»» M M М СЧ С"Ъ М M

OI

В В

N M

В е» Ф а» М М ° а а в ° в а в

М М СЧ СЧ СЧ «» В»

Ф Ф ОЪ О И Л W ЧС С Ъ Ф M И Ф М - N

М СЧ ° N N» ° N «»

Ф СЧ О ЧС Ф

ch ф 10 л

СЧ

О ч 4"Ъ

° ф\ ««

О О О О О О О О О О О О О

N СЧ N СЧ N СЧ N СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ N

О О О 0 0 О О 0

N IN СЧ «Ч N СЧ СЧ IN

О О И О О О И О О О И Î 00 O О О О О И ф ф ф Ф Ф ф Я ф Ф ф Ф Ф Ф Ф Ф л л л л

О О

И Ф ф со

С Ъ» с И И МЪ Ф Ф Ф Ф О

° ч « ° С С

В a a aа в а в а a °

О С О О О О 0 О О О О

СЧ N

О О 0 0 О О О О О О

М МЪ М М О Ф Ф IO Л Л Ci Л е Ф CCI Ch СЧ СЧ N СЧ

° «1 ЕЪ С Ъ (Ъ M 4 Ъ М М С Ъ С Ъ М С Ъ С Ъ М СЪ М М В Ф

a * е а а в а а а а а a a а а в а в а а «

O O O О O 0 О О О О О О О О О О О О О О О

Ф О О О Ф Ol

Ф Ф И И Оъ С!С О О Ol Ch О

В В В б В а е В В

N СЧ» «С М N N Eh Ch ОЪ

МЪ МЪ ac»СВ «t «В N СЧ N

Ф OII

О CCI б» О 0 б» 0 О О

a a a a a a aa

Л «Ф N Ol OC»

Л Л Л Л Л Vl Ml М Ъ И

О а л

О

И О О 0 О

° N СЧ СЧ N

И МЪ И МЪ

В В a a

С 4 СЧ N N МЪ

N СЧ СЧ СЧ N

О МЪ И И мЪ МЪ И О

N СЧ N М

О О О

М М СЪ т %

О - 0 О О е В а В «

0 О «ССЪ О

О 0 В- О О а а а В В с Ъ О О «М

О О О

В а «

М О О

О О О

В а «

О » С Ъ О

О О в

О С Ъ

О О О О О О О с Ъ М М Ф Ф

О О

1

И Ф л CO Ф О 1

Сч СЧ 1!

О» СЧ

° N С 3 W И %O Л CO al

СС

О

Се

cI 4 и й д о

N u N M Ф O M M О СЧ O O ° Ъ

С !» Э » «»» ° Ю» «%», «» о о 0 о о о о и и и и о

N N N N N СЧ N СЧ М

3I

Ъ! й!

tI 3!

5 I и

Я = Д

1657613

О сЪ О л е л ф ф сч л а ьО л сч о

О1 ьCV а Л О Oo C» О

Сч л а а а л а ф л ф Ф с1

° ь л а мЪ л

В В Е ф О О Ch

A а а A л а A л

O O сЧ с! сч л о о сч о л ф о ф СО Ch iО iО t Ch

СЧ С Ъ ф О - СЧ Сс! ф

Ul СЧ СЧ СЧ СЧ

О О сч сч ь0 Фь

Н X

Ц W а о О ссЪ

С0 ф о0

О О ссЪ ССЪ ф СО

О О О О

Э ф ф ф CO и а а а сс) с Ъ с Ъ с"Ъ ф ф ф ф а СЪ сЪ

Ю ссЪ Ф ф ф О0 ф ф ф Ch л л

I ф

СО Ф Ф О

° е» т Сч

00- ф л с О О

° м» ° СЧ

1

О

Э

С Ъ СьЪ С Ъ сьЪ сьЪ с Ъ

° ь а а

О О О

СсЪ С Ъ С"Ъ С Ъ

С Ъ с Ъ С 1 с Ъ с Ъ а а а а л

О О O О О ссЪ Ф Ф

СьЪ С Ъ С Ъ а а а а

О О О О

О

Ц с! Ф э л а а а

О О О О

О

О О О О сО О О О

О О с

О О л л л О О ф ф ф

О О О

Ch О ф

О О

00 СО л

Ю! л а

О О

Э ф

Ц

О О

04 Ф

О

Х

cd

М

Оь й(О (.Э

О л а

О О

О - О л а л

О О

О О л а а с Ъ О О

О О а а

° С 1

О О а л

° сьЪ

О О а A СьЪ о cg g

О О

О O O О О

СЧ С Ъ СьЪ С"Ъ СьЪ

О О О О О

cV сч сЧ

О О

I Д

Ф cd О

$ (Ь Ф и 5

1 О

1 Ф

I сЧ

cd 1

tf 1

Ц ф I

Нс и

1 х

1 ! р и

СЧ л

К 1

Э 1

Р I

Ж 3 ф I

СЧ СЧ W СЧ Л В О0 О О СЪ л л л а л а а а а а а

I - O

О О oo O

3 Л СЧ О1 Ch O СьЪ Yl Л СсЪ Л

СЧ СЧ СЧ С CV CV Л Л Со Ch СЧ СЧ СЧ С!

О О О О О О О О О О О О О О

СЧ СЧ СЧ С4 СЧ СЧ CV CV СЧ СЧ СЧ CV CV СЧ