Способ получения цементности раствора

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(51) М Кл. Е 21 .В 33/138 Гасударстаенный канитет Вавета Министрав СССР аа делам изааретений и аткрытий(23) Приоритет(43) Опубликовано 25.02.78, Бюллетень 7 (45) Дата опубликования описания 02.02,78(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА Изобретение относится к бурению скважин, в частности к способам получения цементных растворов, предназначенных длякрепления скважин.,Известны способы получения цементныхрастворов для крепления скважин, при которых цемент затворяют на предварительноприготовленной водной дисперсной системе,в качестве которой используют карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) или глинопорошок 1112, 1 О Однако известные способы имеют следующие недостатки: трудность приготовления дисперсной системы, так как для получения водной дисперсии КМЦ ее необходимо подогревать; неоднородность системы при использовании глинопорошков и необходимость применения поверхностно-активных вещесгв, которые влияют на свойства цементных растворов; недостаточно эффективное повышение седиментационной и особенно суффозионной усгойчивости цементных растворов.Целью изобретения является повышение суффозионной и седиментационной устойчивости цемента,и растворов. Это достигается тем, тто в качествеводной дисперсной системы используют продукт взаимодействия водных растворов гелеобразующих солей сильных оснований ислабых кислот и солей двух-грехвалентныхметаллов сильных кислот,Растворы солей сильных оснований и слабых кислот и растворы солей двух-грехвалентных металлов сильных кислот используют в соотношении от 1:1 до 1:1,05,Способ осуществляют следующим образом,В зависимости от условий крепления скважины задаются уделыным весом цементного раствора. По известным формулам для конкретного. цементного раствора находят водоцементное отношение, позволяющее обеспечить требуемый удельный вес, т,е. количество воды на единицу веса цемента, Найденное таким образом количество воды делят в любом соотношении от 10;1 до 1:1 на две части, Берут реагенты: соль слабой кислоты и сильного основания и соль двухтрехвалентного металла сильной кислоты. Расчетным или опытным путем находят дпя3 594298 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 них стехиометрическое соотношение, Затем берут соль сильного основания и слабой кислоты в количестве от 0,5 до 5% от веса взятого цемента и растворяют ее в одной части воды, Здесь нижний предел ограничивается эффективностью действия - при превыщении верхнего предела получаются практически не прокачиваемые цементные растворы. Берут количество соли, стехиомет рически эквивалентное предыдущему коли честву соли двух-ггрехвалентного металла сильной кислоты, и растворяют в другой части воды. При этом лучший эффект получается, если соль сильного основания и слабой кислоты растворяют в большем количе- и стве воды, Смешивая водные растворы солей получают дисперсную систему на кото- рой затворяют цемент. Определяют растекаемость цементного раствора и, в случае несоответствия ее требуемой величине, повто ряют подбор изменением процентного содер- жания солей, При увеличении содержания соли сильного основания и слабой кислоты рас гекаемость уменьшается.Для подобранного по растекаемости ра створа определяют сроки его схватывания, которые при необходимости уменыцают увеличением количества соли двух-трехвалент ного металла сильной кислоты (сверх необходимого для реакции солью сильного осно- З 0 вания и слабой кислоты).Подобранные таким образом цементные растворы обладают повышенной седиментационной и суффозионной устойчивостью при простоте их приготовления и сохранении рсновных технологических параметров в необходимых пределах и довольно широком варьировании удельного веса,П р и м е р, Требуется получить цементный раствор удельного веса 16 гс/см,40 растекаемостью 20 см с началом схваты вания 4 ч. кз тампонажного портдандцемента с удельным весом 3,12 гс/см 5, жицкого стекла удельного веса 1,26 гс/см45 и хлористого кальция на пресной воде. Пэ расчету при выбранных ингредиентах для получения цементного раствора удельным весом 1,6 гс/см необходимо обеспечить водоцементное отношение 0,86, т.е. на 1 кгс цемента требуется 860 мл воды, Из лабораторного анализа следует, что для полного протекания реакции 1 мл жидкого стекла требуется 0,88 гс хлористого кель цияБерут, например, 500 мл воды и растворяют в ней 20 мл жидкого стекла. В оставшихся 360 мл воды. растворяют 17,5 гс ЦНИИПИ Заказ 810/37 хлористого кальция, Полученные водные растворы смешивают и на полученной дисперсной системе затворяют 1 кгс цемента, Определяют растекаемость цементного раствора (она составляет 28 см). Белее повторяют подбор, При этом растворяют в 500 мл воды 30 мл жидкого стекла, а в 360 мн - 25,7 гс хлористого кальция, Смешивают растворы, затворяют цемент, определяют растекаемость, которая в данном случае равна 20 смДля полученного цементного раствора определяют начало схватывания, оно равно 12 ч, После этого готовят дисперсную систему из 500 мл воды с 30 мл жидкого стекла и 360 мл воды, например, с 40 гс хлористого кальция. Затворяют цемент и определяют начало схватывания, Если оно составит 4 ч, то подбор на этом заканчи вают, при необходимости определяют остальные технологические параметры цементного раствора. Подобным образом можно получать цементы растворы на водных дисперс,ных системах, полученных при взаимодействии водных растворов жидкого стекйа с хлорным железом, селиката и стеарата на- трия с хлористым кальцием и хлорным железом и т,п. формула,изобретения 1, Способ получении цементного раствора путем затворения цемента на предварительно приготовленной водной дисперснойсистеме, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения суффозионной и се"диментационной устойчивости цементныхрастворов; в качестве водной дисперснойсистемы используют продукт взаимодействия водных растворов гелеобразующих со-,лей сильных оснований и слабых кислот исолей двух-фгрехвалентных металлов сильных кислот2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что используется продукт взаимодействия растворов солей сильных оснований и слабых кислот и растворов солейдвух грехвалентных металлов сильных кислот в соотношенииот 1:1 до 1:1,05.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Паронан Л. М, Влияние добавки бентоинитовой глины иа основные свойства цементных растворов. ВНИИГ, том 67, 1961;с. 112.2. Шадрин Л. Н. Регулирование свойствтампоиажиых растворов при цементированиискважин. М.,"Недра," 1969, с. 59,Тираж 734 Подписное