Вяжущее для тампонажных растворов

Вяжущее для тампонажных растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 . "эзнаэт ), т

- "п . ческван а равд

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социвпистических

Республик (11) 577183 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1806.76 (21) 2372984!29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 251077 Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 181177

2 (51) М. Кл.

С 04 B 7/14

Гощаротввнный намнтвт

Соната Мнннотров ССОР но данам нэобрвтвннй н отнрытнЧ (53) УДК666.963.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.Н.Хахаев, Э.А.Липсон, Н.Х.Каримов, В.С.Данюшевский, Т.К.Рахматуллин и Л.С.Запорожец

Актюбинское отделение Казахского научно-исследовательского геологоразведочного института (71) Заявитель (54) ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности, к составам вяжущего для цементирования нефтяных и газовых скважин.

Известен целый ряд вяжущих для стро- 5 ительных целей, но не пригодных для строительства подземных сооружений, в частности, нефтяных и газовых скважин, так как они включают в свой состав водорастворимые компоненты, не 10 стойкие при высоких температурах (1) .

Наиболее близким к предлагаемому является вяжущее, которое включает молотый вторичный гранулированный шлак цветной металлургии, отходы обогаще- 15 ния металлургических руд и дополнительно щелочной возбудитель — известь или портландцемент до 20% (2) .

Недостатком этого вяжущего является высокая плотность раствора, обусловлен-!0 ная удельным весом отходов (не менее

3,5 ), что неприемлемо при соэдаЪ нии тампонажного раствора для цементирования зон с аномально низкими пластовыми давлениями. 25

Недостатком вяжущего является также его высокоосновность (СаО 1 2), а э1О, зто отрицательно сказывается на термосолестойкости . Кроме того, вяжущее 30 имеет недостаточно удовлетворительные геологические свойства, добавление извести или портландцемента улучшает их очень незначительно, а портландцементдефицитное дорогостоящее сырье, Цель изобретения — снижение лотности раствора, повышение термостойкостн вяжущего.

Это достигается тем, что вяжущее, Включающее шлак, щелочной возбудитель схватйвания и добавку, содержит шлак рафинированного феррохрома и в качестве добавки-хвосты обогащения медно-молибденовых руд при следующем соот»ошении компонентов, вес.В:

Шлак рафинированного феррохрома 45-47,5

Щелочной возбудитель схватывания 5-10

Хвосты обогащения медномолибденовых руд 45-47,5.

Смесь шлака и добавки имеет следующий состав, вес. Ъ:

510 50-52 АЕ О 11,5-12, 5

СаО 25-26 FeIO, О, 38-.0, 44

М О 4 5 5 5 С Оз 2 2

Ve Остальное

В качестве щелочного возбудителя и<— жет быть использовано жидкое стекл::.

577183

Исходный продукт — шлак рафинированного феррохрома, который является саморассыпающимся, так как содержит модификацию двухкальциевого. силиката, по своей природе относится к основным кристаллическим шлакам с уд.вес 2,9-3,0 г/см

При добавлении к этому шлаку равного количества отходов обогащения (хвостов ) медно-молибденовых руд, имеющих уд.вес 2,9-2,95 г/см, получается смесь, которая при водосмесевом отношении 0,55 обеспечивает создание облегченного тампонажного раствора плотностью 1,70-1,75 г/см.

При смешивании саморассыпающегося шлака и хвостов происходит оптимизация состава вяжущего, (вес.Ъ): SiO

50-52) СаО 25-26; 4 0 11,5-12,5, что обеспечивает при взаимодействии с водой образование низкоосновных гидросиликатов и гидрогранатов кальция„ позволяющих получать плотный термосолестойкий камень.

В исходном шлаке содержание извести в 2 раза больше, чем кремнезема. До. бавление к нему кремнеэемсодержащей добавки меняет соотношение извести и кремнезема так, что извести становится в два раза меньше, чем кремнезема.

Получение высокоосновных гидросиликатов кальция, не стойких при высоких температурах (свыше 100 ) исключается и обеспечивается получение ниэкоосновных тоберморитоподобных гидросиликатов кальция, устойчивых в широком интервале температур (20-200 С).

Введейие жидкого стекла в качестве щелочного возбудителя способствует активизации шлака в кремнеэемсодержашей добавке, а также улучшает реологические свойства вяжущего.

Пример. Сухую смесь шлака рафинированного феррохрома и хвостов обогащения медно-молибденовых руд затворяют водой, в которую предварительно добавляют жидкое стекло. Полученная таким образом смесь пригодна для применения

<ри тампонировании скважин.

Испытания свойств вяжущего проводят

На трех смесях, соотношения компонентов которых находятся в пределах, соответствующих формуле изобретения.

Результаты испытаний представлены в таблице (водосмесевое отношение

0,.55);

577183! 1

1 I 1

1 1 1

I I 1 I

1 I Id Ф I

1 1 ф и I

OI1

/ 1 — —

1 MI 1 л! 1 О I

1 I сс) g I

1 К Ь1

1 1 1

1 1 — — -

1 1 I

I 1 1 1

I 1 ilIВ1

1 1 g I

I OI I

1 1

Г 1

I с4 1 ю1 1

1 Q I ml I

О! -1 1Ю!

NI 1 v) Е I (ч1 1 Е L I

Х1 1 1 ! о

А! Ф

1-с! а

OI

О!

Х! с!! 1 i!le I а

Ol e 1u! l а! g 1 1

Hl Е с!! ю! 1

1 - л! 1 О 1

1 1 Я g 1

1 1 Х 4 1

1 1 1

| — ——

I I 1

I I l

I 1 1 I

1 I П3 (!I I

1 I g g I

1 о и

1 in I 1 г-! 1

I 1 1

I 1 1 сО I

I I Р) g I

1 1 g Сс 1

° o

Lf 6aX

>mIu

Э Д

1 Ф о хо

11 во а !.с Е

iII О о ц

Ц с!! к н к о

I

1

1

1

1

1

1

I

I

mI

OI

031

IlI I

1 !

Al

i1I l ч

О!

О!

ul

1

1

I

1 1 I оо

1 ХХ

Ф МЭ М 1

Я (III Ц ъ 1 ха а!

o r x оокцх!

IlI X O 2

xoxXm !

1 1 о о а ао! х аоо кха, ахха, 8

Х с!! Ф сс!

&!1!&2!

Ю Ю О

Ch сч Ръ с ъ

"Ф сч с ) 3

1

I

ы 1 tA Г» 1

Ch Ch Ch I

1

I с.с! «с LO 1 сч с ) 3 I с4 сч Гч 1

1 со

Г Г С> 1

1

1 с 1 il1 4 I ср л чЭ 1 л с 1

1 сС! С ul сч т 1 1

l.I

1 сй 1

1

I сч rr л I

Г4 сч сч I

1

\О Г CO 1.о и> сс>

1 л

1 с> с с с 4 с 3 с"4 1

1

1

1

1

1 сСс СО Ю л I

1

ill 1

С 1О О 1 1 е сс с 1

I!

1

1

577183

Формула изобретения

Составитель Л. Балкевич

Редактор Д.Пинчук Техред И. Клймко Корректор М. Лемчик

Вакаэ 3536 /18 Тираж 764 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и откфытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5 с с с у я.

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4.Как следует иэ таблицы, прочностные характеристики вяжущего, имеющего уд. вес.l,662 г/см, в два раза выше, чем з требование технических условый ТУ-21-1-6-67 на облегченные цементы при

75 С.

С повышением температуры прочностные характеристики значительно увеличиваются.

Таким образом, предлагаемое вяжущее

ИМеет более низкую плотность, что обуславливается характеристиками используемого сырья: шлака рафинированного феррохрома (2,9-3,0 г/см ) и хвостов обогащения медно-молибденовых руд (2,9-2,95 г/см ), а также повышенным водосмесевым отношением.

Предлагаемый облегченный раствор предназначается для производства тампонажных работ, позволяет снизить усилия для подъема цемента в скважине.

Вследствие абразивности сырья происходит лучшая очистка обсадных труб и стенок скважины от глинистой корки, что обеспечивает надежную герметизацию контактных эон эаколонного пространства за счет улучшения сцепления цементного камня с трубами и со стенками скважины.

Особенно эффективно применение облегченного тампонажного раствора для цементировочыых работ в зонах с малопрочными породами. Кроме того, этот раствор легче поднимать на большую высоту.

Вяжущее .для тампонажных растворов, включающее шлак, щелочной возбудитель щ схватывания и добавку, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения плотности раствора, повышения термостойкости, оно содержит шлак рафинированного феррохрома и в качестве добавки-хвосты обогащения медно-молибденовых руд при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Шпак рафинированного феррохрома 45-47,5

Шелочной возбудитель схватывания: 5-10

Хвосты обогащения медно-молибденовых руд 45-47,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 ° Волжеиский A Â., Буров Ю.С., Виноградов Б.Н., Гладких К.В. Бетоны и изделия иэ шлаковых и вольных материалов, М., Изд-во литературы по строительству, 1969, с. 118-121.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 316665, кл. С 04 В 7/14,1971.