Тампонажный состав

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 111) ТЕН СТ ние Казахского геологоразведочяемыемене Э ыми табьным енти- Цель ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(56) Вяжущие материалы, изготовлиз промышленных отходов, и их приние при креплении скважин. Обзорная имация. Сер. Бурение, М.: ВНИИО1982, вып. 7 (25) с. 18 - 20.Каримов Н. Х. и др. Тампонажныедля скважин с аномальными пластодавлениями. М.: Недра, 1977, с. 62,лица 37.(57) Изобретение относится к строителматериалам и предназначено для цемрования нефтяных и газовых скважин. 1511 4 Е 21 В 33 138, С 04 В 7 14 овышение седиментационтампонажного раствора и ости образующегося камемператур от 20 до 60.смесь цемента и тонкоземсодержащего компое которого используется рации (ОСС) фосфоритоующем соотношении комцемент - 40 - 80; ОСС - в ОСС входит, мас %: 7,7, а АЬОз не более 4,66, цехе сухих тампонажных раторной технологии. Комаданном соотношении чеустройство, управляемое приспособлением, подаюттор. Здесь производитсячение и механохимичесомпонентов состава. Приводой образуется седи- ре йчивый раствор, дающий е прочностью. 2 табл. изобретения - п ной устойчивости повышение прочн ня в интервале т Состав включает молотого кремне нента, в качеств отход сухой сепа вых руд при след понентов, мас.%: 20 - 60. В соста 510 - не менее 6 Состав готовят в смесей по дезинтег поненты смеси в з рез дозирующее корректирующим ся в дезинтегра смешение, измель кая активация к затворении смеси ментационно усто камень с высокой35 75 62 56 Изобретение относится к строительным материалам, преимущественно к специальным вяжущим веществам, используемым при цементировании нефтяных и газовых скважин.Цель изобретения - повышение седиментационнойустойчивости тампонажного раствора и повышение прочности образующегося камня в интервале температур от 20 до 160 С,Тампонажный состав на основе цемента и кремнеземсодержащего компонента в качестве последнего содержит отход сухой сепарации фосфоритовых руд (фросс), имеющий следующий средний химический состав, мас%; 81 О 2 677; Р 208 45; СаО 918; МдО 0,66; Ге 208 2,90; А 1208 - 4,66; 80 з 0,5; СО 2 2,39; Г 0,57; 020 остальное.Тампонажный состав включает цемент и кремнесодержащий компонент в таком соотношении, что при достижении достаточных термодинамических условий должны образовываться низкоосновные гидросиликаты кальция типа тоберморита и ксонотлита,Повышение температуры до 100 С сопровождается резким ростом прочности вследствие образования высокопрочных низкоосновных гидросиликатов кальциятоберморита и ксонолита. При дальнейшем повышении температуры наблюдается рост прочности, связанный с увеличением выхода тоберморита, ксонотлита, стабильных в данном интервале температур. Высокая плотность структуры твердения, фазовый состав цементного камня, а именно образование тоберморита и ксонотл ита, стабильность этих фаз и обеспечивает предлагаемому составу высокую прочность в широком интервале температур (20 - 160 С). Тампонажный состав включает тонкоизмельченные отходы сухой сепарации фосфо В/Ц Црочноств на изгиб, кгс/см ритовых руд, содержащие до 8007/О активного кремнезема. Совместное измельчение це мента и кремнеземистого компонента в дезинтеграторе при скорости соударения чатиц от 80 до 180 м/с увеличивает удельную поверхность смеси до 4000 в 80 см/г, однородность и реакционную способность вследствие механохимической активации.При затворении такой смеси водой образуется седиментационно устойчивый тампонажный раствор, дающий при затвердевании камень с высокой прочностью в интервале температур 20 - 160 С.При обработке цемента и кремнеземсодержащего компонента до удельной поверхности, меньшей 4000 см/г, прочность цементного камня получается недостаточной при температуре 20 С, а при обработке до удельной поверхности, большей 8000 смг, цементный камень приобретает большую водопотребность, что также снижает прочность 20 при нормальной (20 С) температуре. Тампонажный состав готовят в цехесухих тампонажных смесей по дезинтеграторной технологии,Компоненты смеси в заданном соотношении через дозирующее устройство, управляемое корректирующим приспособлением,подаются в дезинтегратор, где производитсясмешение, измельчение и механо-химическаяактивация компонентов тампонажногосостава. Из дезинтегратора материал выгружается в мешкотару или контейнеры и доставляется на буровую. Приготовление тампонажного растворапроизводится по известной технологии с поЗ 5 мощью цементно-смесительных машин и цементировочных агрегатов.В табл. 1 и 2 представлены технологические свойства там понаж ного состава.1293320 Таблица 2 Состав,мас,З Седиментационная устойчивость Отстой, Х Стабильность,Отход сухой сепаЦемент рациифосфоритовых руд ЯО 20 50 50 0,015 40 0,1 60 0,04 0,25 70 0,015 О, 10 10 90 Прототип Шлак Песок50 50 О, 15 2,8 30 Формула изобретения 3540 45 Составитель,1. БестужеваРедактор Т. Митейко Техрел И. Верес Корректор М.1 ЦароннЗаказ 358/33 Тираж 533 ПолпнсносВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., л. 1;5Производственно-полиграфическое прелприятие, г. Ужгорол. л. Проектная, 4 За пределами предлагаемых значений Как видно из табл. 1, прочность составов при нормальных условиях равна или выше прочности тампонажного цемента по ГОСТ 1581 - 78.Прочность состава (30:70) низкая при нормальных условиях потому, что в тампонажном составе 70%-ный отход сухой сепарации фосфоритовых руд, которые при температуре 22 С инертны.При повышении температуры от нормальной до 160 С прочность тампонажного состава (90 - 10) резко падает, что обусловлено низким содержанием кремнеземсодержашей добавки, это не позволяет снизить соотношение СаО/51 О 2 с 3 до 1, поэтому при затвердевании в цементном камне образуются высокоосновные гидросил икаты кальция, кристаллизация которых при высоких температурах и приводит к понижению прочности.Эти выводы очень четко согласуются с данными рентгеноструктурного анализа продуктов твердения цементного камня. 5 10 15 20 25По этим данным видно, что тампонажный состав в интервале температур 100 - 160 С представлен алюминийзамешенным то берморитом, который является преобладающей структурообразующей фазой цементного камня и придает ему прочность, термостойкость и коррозионностойкость.Как видно из табл. 2, тампонажный состав имеет хорошие показатели седиментационной устойчивости, обусловленные тем, что тампонажный состав содержит кремнеземсодержащий компонент - отход сухой сепарации фосфоритовых руд, которые характеризуются высоким содержанием активного кремнезема (до 80%), тониной помола (меньше 1 мм) и при этом малой водопотребностью. Дезинтеграторная обработка состава обеспечивает гомогенность, повышает ее активность, вследствие чего при разрушении микрокрнсталлов измельченного материала растет концентрация активных центров на термодинамически неустойчивой свежеобработанной поверхности. При затворении такой смеси водой образуется седиментационноустойчивый тампонажный раствор с высокой подвижностью. Даже при относительно низком водоцементном отношении, равном 0,45, растекаемость составляет 23,5 см. Низкая водопотребность обеспечивает получение цементного камня с плотной структурой, что способствует повышению прочности и стойкости к воздействию агрессивных агентов. Тампонажный состав, включающий цемент и тонкомолотый кремнеземсодержащий компонент, отличающийся тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости тампонажного раствора и повышения прочности образующегося камня в интервале температур от 20 до 160 С, он в качестве крем неземсодер жа щего компонента содержит отход сухой сепарации фосфоритовых руд при следующем соотношении компонентов, мас. %:Цемент 40 - 80Отход сухойсепарациифосфор итовыхруд 20 - 60причем отход сухой сепарации фосфоритовых руд содержит, мас.%; ЯО - не менее 67,7, а АзОз - не более 4,66.