Тампонажный раствор

/13 1)4 Е 2 ТЕНИ Ризванов,ок повыению Это мен н тизации гидрати ного клинкера с дисперсных фрак Рост первоначал этом замедляетс ло м ьных ных кристалл но за врем еого чение кот зационный бъема обр оличестве комп уменьшени д каль натрия2,46, понажда способс номеханиче камня. При кальция пе а тельн кам при дускоряюще суммируются ной структувышенной пр чес е срокиниями сичностью.в ра высокими зна т го твердения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(71) Всесоюзный научно-исследоватеский институт по креплению скважини буровым растворам(56) Авторское свидетельство СССРР 1051231, кл. Е 21 В 33/138, 198Булатов А,И. Тампонажные материлы, - М.: Недра, 1987 с. 192.(54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР 57) Изобретение относится к бурению Изобретение относится к бускважин и может быть использо при цементировании обсадных к сКважин и установке цементных тов в условиях низких положит температур,Цель изобретения - увеличе прочности и сцепления цементн камня с горными породами. Тампонажный раствор содерж поненты в соотношении, мас.%: ландцемент 64,91-70,42; хлори ция 1,40-2,60; триполифосфат(ТПФН) 0,01-0,03; вода 28,17-3 Введение ТПФН в состав там ного раствора позволяет значи улучшить прочность цементного ня, что объясняется тем, что бавке ТПФН в оптимальных коли вах (0,01-0,03 мас.%) изменяе микрогранулометрия гидратируе1513127 А 1 скважины. Цель - увеличение прочности и сцепления с горными породамицементного камня, Раствор содержиткомпоненты в соотношении, мас,%:портландцемент 64,91-70,4; хлоридкальция 1,40-2,60; триполифосфат натрия 0,01-0,09; вода 28,17-32,46. Расвор готовят путем введения портландцемента для холодных скважинв воду затворения, содержащую хлоридкальция и триполифосфат натрия. Использование раствора позволяетсить качество цементирования и установки мостов при низких положительных температурах за счет улучшенияконтакта пород и цементного камня.2 табл. тся следствием пепованных частиц цементобразованием высокоий новообразований,ого происходит кристалл. - роцесс, они в единице зуются в значительномИзменение же структуры - размеров кристаллов всегвует улучшению структурких свойств цементного наличии в системе хлорид тизирующее влияние ТПФН и влияние хлорида кальция с образованием однородры цементного камня с по 3151312лы сцепления последнего с горными породами,Тампонажные растворы готовят путем введения при нормальных условиях портландцемента для холодных скважин в воду затворения, содержащую хЛорид кальция и ТПФН.Состав и свойства тампонажного1 Ораствора и,камня представлены втабл, 1.П р и м е р 1. Жидкость затворения готовят путем растворения в 80 см , воды 1,40 мас.7, (4 г) СаС 1 15 и 0,01 мас.7. (0,02 г) ТПФН (состав 4). Затем 200 г портландцемента затворяют приготовленным. водным раствором и смесь перемешивают,П р и м е р 2. Жидкость затворения 20 содержит 30,40 мас.% воды,2,03 мас.% СаС 1 и 0,02 мас% ТПФН(состав 5). 200 г портландцемента затворяют приготовленным водным раствором и смесь пере- мешивают.П р и м е р 3, Жидкость эатворения содержит 32,467 воды, 2,60%,СаС 1 и 0,03% ТПФН (состав 6), 200 г портландцемента затворяют приготовленным водным раствором и смесь перемешива ют.По конусу АзНИИ определяют растекаемость. Сроки схватывания тампонажного раствора измеряют на приборе ВИКА. Силу сцепления затвердевшего 35 цементного камня с горной породой измеряют на лабораторной установке с помощью специально разработанной Формы-приставкиВ качестве горной породы используют керны песчаника 40 и мергеля, которые предварительно насыщают пресной водой.Тампонажный раствор с оптимальным содержанием компонентов обладает высокими физико-механическими харак теристиками: при практически одинаковом ускорении твердения прочность при сжатии цементного камня через 24 ч ОЗЦ возрастает на 34-57%, а 74сила сцепления с горной породой повышается на 25-327. (для песчаника) и 27-40% (для мергеля).Изменение содержания компонентов от оптимального приводит к изменению физико-механических свойств раствора и камня в худшую сторону: ниже нижнего предела - к уменьшению подвижности тампонажного раствора, а выше верхнего предела - к увеличению сроков схватывания тампонажного раствора и снижению прочности цементногокамня.Использование ТПФН в количестве0,01-0,03 мас.% в качестве добавкик тампонажному раствору позволяетповысить качество цементированияи установки цементных мостов в скважинах с низкими положительными температурами.Разработанные рецептуры тампонажного раствора опробованы на опытных скважинах с кавернозно-поровой характеристикой ствола и статической темо пературой на забое в пределах 25-27 С. Сила сцепления, характеризуемая коэффициентом акустического контакта .цементного камня с породой и обсадной колонной, оказалась более высокой по сравнению с аналогичнь 1 ми данными для базовых скважин, цементирование которых осуществлялось тампонажным раствором без добавки ТПФН (табл,2).Формула и э о б р е т е н и я Тампонажный раствор, включающий портландцемент, хлорид кальция и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью увеличения прочности и сцепления цементного камня с горными породами, он дополнительно содержит триполифосфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:Портландцемент 64,91-70,42 Хлорид кальция 1,40-2,60 Триполифосфатнатрия 0,01-0,03 Вода 28,17-32,461513127 Т а г 1 ч и и а 1 Снгэервание компонентов иас,х 1 лотностьэ кг/см Сроки схвати- Орелеп Растекаеность,Гила сиепленин Сигтэнраствопанич, ч-мнн проч- ности Ггмептного клинчгергэ 24 ч при22 Г, И 1 а 1 нрглвнлиемент СаГ:1 э конел Начало 7 1 ф Вода ра си при гкатии череэ24 чпри 22 СМа с черте- с песчаннлем ком 1,80 0,50 0,804,30 0,96 1,122,10 0,64 0.886,20 1, 31 1,495 э 70 120 1,374,90 1,06 1,30Раствор технологггческгг непригоден иэ-эа несоответствиерастекаемости тревованннмГОСТа и Огчстрых сроков схватывание4,20 0,98 1,16,402 ,597 ,40 ,03 ,60 ,408 0,010,020,030,006 64,906 2,596 32,45 Э 860 0,045 7-10 25 О-ЗО Таблиц,а 2 Количествоскважин, шт Рецептура т ампон ажно го раствор а,мас.Е Оценка качества цементирования Опыт- БазоСаС ТПФН Количествоскважин с Порт- ландВода Коэс 33 йициентакустического контактацементного ных вых данным коэЬАициентомакустического кон цемент камня с породой и колонной Е такта, шт 10 64,91 2,60 0,03 32,4615 64,93 2,60 - 32,47 64,9 2,60 0,03 32,46 64,93 2,60 - 32,47 Составитель Л. БестужеваРедактор И. Шулла Техред Л.Олийнык Корректор Н. Король Заказ 6052/32 Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 66,667 70,423 64,935 70,42 67,55 64,91 70 г 419 ЗЗ,ЭЗЗ 1830 28,175 1990 32,468 1860 28,7 1990 30,40 1920 32,46 1860 28,167 1990 23 18 25 20 22 25 16,5 8-40 3-10 4-00 З-ЭО 3-50 4-20 1-20 11-50 4"30 5-30 5-30 6-20 7-00 2-10 10088-9610089-991009710092-97 7 3 4 11 2 1 2 3