Способ приготовления тампонажного раствора

(59 4 Е ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТ ВТОРСКОМУ СВИ сслегеоначено колонн ат, ва0 г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТСССР(56) Авторское свидетельство СССР й 1274371, кл. Е 21 В 33/138, 1984.Клюсов А.А. и др. Пластифицирован ные тампонажные растворы для крепления кондукторов. - Газовая промьпплен ность, 1985, Р 2, с.27-29. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТАИПОНА 1- НОГО РАСТВОРА(57) Изобретение от б ию нефтяных и газовых э я Цементирования обсадныхи низких положительных и отИзобретение относится к бурению нефтянЫх и газовых скважини предназначено для цементирования обсадных колонн при низких положительных и отрицательных температурах.Цель изобретения - повышение проч ности цементного камня.Тамповазный раствор готовят следу шщим образом.Растворяют в воде лигносульфон вводят в раствор отход производст .карбида кальция в количестве до 2 на 1 л раствора, после отстоя раствора в течение,не менее 8 ч смешивают его с хлоридом кальция и порт 2рицательных температурах. Цель изобретения - повышение прочности цементного камня. Для приготовления тампонажного раствора готовят водный раствор технического лигносульфоната с концентрацией 100 г/л. Вводят в раствор отход производства карбида кальция не менее 20 г/л. В осветленнуюв течение не менее 8 ч часть раст-. вора вводят хлорид кальция, затем затворяют портландцемент. Ингредиенты берут в следующем соотношении, мас.Хф портландцемент 69,98-70,72; хлорид кальция 0,71-1,40; технический лигносульфонат 0,28-0,63, вода остальное. При вводе отхода производства аЩ карбида кальция в водный раствор лигносульфонатов он действует как эффективный адсорбент углеводных сос- тавляющих, которые замедляют процес- ффсы гидратацни портландцемента. 3 табл,- аЫ ландцементом, причем портландцемент, :.хлоридкальция ,лигносульфонат и воду используют в соотношении, мас.Й:Портландцемент69,98-70,72Хлорид кальция 0,71-1,40 Лигносульфонат 0,28-0,63 Вода Остальное При вводе отхода производствакарбида кальция в водный раствор лигносульфонатов он действует как эффективный адсорбент углевод - ных составляющих, которые замедляют процессы гндратации портландцемента, В качестве адсорбентов здесь выступают Са(ОН), ЯхО, С и ГеО + А 10 з.6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 3-25 2-50 2-20 2-20 2-20 Кроме того, за счет Са(ОН) происходит обогащение жидкой фазы ионами кальция, что приводит к повышению рН.системы и способствует ускорению процессов гидратации цементных минералов. При этом пластифицирующий эффект водного раствора лигносульфонатов не снижается, поскольку в жидкой фазе остаются соли лигносульфоновых кислот. 1 ОЖидкая фаза лигносульфонатов, обработанных отходами производства СаС, обладая сильной пластифицирующей способностью, дает возможность умень. шить водоцементное отношение при 15 сохранении необходимых реологических параметров цементной системы. Это позволяет ускорить процессы схватывания и твердения цементного раствора по сравнению с вводом хлорида каль ция и КССБ. При этом процесс приготовления существенно упрощается.П р и м е р . Для получения тампонажных растворов берут тампонажный цемент для холодных скважин, лигно сульфонаты марки Т, хлорид кальция и адсорбент - отход производства карбида кальция.Лигносульфонаты смешивают с водой в концентрации 100 г/л до полного растворения, затем вводят поочередно 15, 17, 20, 22, 30, г/л отхода СаСи дают отстояться в течение 24 ч, При этом с помощью денсиметра определяют плотность составов во времени. Установлено , что после 8 ч отстоя осаждение твердой фазы из смеси заканчивается. Продолжительность отстоя влияет на сроки схватывания тампонажного раствора.40 В табл.1 показано влияние продолжительности отстоя смеси технического лигносульфоната с отходом производства карбида кальция на сроки начала схватывания при 22 С.оПри отстое менее 8 ч в осветляющейся жидкой части лигносульфонового соединения в связи с неосевшими замедляющими компонентами, срок начала схваты вания более длйтелен.Затем определяют влияние жидкой фазы водного раствора лигносульфона-. тов, обработанных отходом СаС на прочность цементного камня. В табл,2 показано влияние концентрации отхода производства СаС в 107-ном растворе лигносульфонатов на прочностные свойства цементного камня. Как видно из табл,2 увеличение количества отхода более 20 г/л не приводит к росту прочности цементного камня, поэтому ввод его в количестве более этой величины нецелесообразен.В табл.3 представлены физико-механические свойства тампонажных растворов, содержащих отработанные отходом СаС лигносульфонат и КССБ, приготовленных по предлагаемому способу.При содержании технических лигносульФонатов больше 0,63 мас,Х снижается прочность цементного камня.При содержании технических лигносульфонатов меньше 0,28 мас./ расте- . каемость меньше допустимой.Использование способа приготовления тампонажного раствора позволяет повысить прочность цементного камня, уменьшить сроки схватывания и твердения раствора при увеличении его растекаемости и улучшить охрану окружающей среды за счет утилизации отхода производства карбида кальция. формула и э о б р е т е н и я Способ приготовления тампонажного раствора, включающий последовательное растворение в воде лигносульфоната и-хлорида кальция и последующее затворение цемента на полученном. растворе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения прочности цементного камня, перед растворением хлорида кальция в водный раствор лигносульфоната дополнительно вводят отход производства карбида кальция в количестве не менее 20 г на 1 л раствора, полученную смесь выдерживают не. менее 8 чи удаляют нерастворимый остаток, причем портландцемент, хлорид кальция, лигносульфонат и воду используют в соотношении, мас.Ж: Портландцемен т 69,98"70,72Хлорид кальция О, 71-1,40Лигносульфонат 0,28-0,63Вода ОстальноеТ а б л и ц а 1 Продолжительность Срок начала схваотстоя ч тывания, ч-мин1520235 Таблица 2 Количество Двухсуточная прочностьцементного камня,МПа производства СаС,г/л на изгиб на сжатие 6,1 7,0 7,2 7,2 7,2 2,3 2,9 3,1 3,1 3,1 15 20 25 30 П р и м е ч а н:.и е . В/Ц0,5 Вовсех опытах - лигносульфюнаты в количестве Оу 2% от массы цемента. Таблицаз 7 рочиоств чернасте Сроки схватывании,ч - инв астека- Тенператуеыоств ра, сн С Групп опыто начало коне на нагиб на сна- тне чЛСС - лнгносульфоновые соепнненил в гФуппах опытов 1-16 - технические лигносулъ 4 онаты обработанные отходоы СаС ; в группах опытов 17-20 - ХССБ 1 количество ЛСС дано в пересчете нв сухое нелестно. Составитель ЛБестужеваРедактор И.Булла Техред ЛОлзп 1 нык Корректор М.Максимишинец Заказ 6734/36 Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская набв д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 4 15 16 11 18 19 20 70,42 70,42 70,82 70,82 70,72 70,72 70,62 70,62 70,23 70,23 10,73 70,73 69,98 699869,35 69,35 70,82 70,82 70,23 70,23 1,41 141 0,71 0,71 0,71 0,71 0,71 0,7 1,40 1,40 140 1,40 1,4 О 1,4 О 2,08 2,08 0,71 0,71 1,40 1,40 28,7 28,17 0,14 28,33 О, 14 28, ЭЗ 0,28 28,290,28 28,29 0,42 2825 0,42 2828 0,28 28,09 0,28 28 09 0;42 28,05 0,42 , 28,05 0,63 27,99 0,63 27,99 0,83 2774 0,83 27 74 О,4 28 ЗЗ о, 14 гв,зз 0,28 28,09 0,28 28,09 14,0 16,0 16,0 16,0 19,0 19,0 21,0 210 19,0 19,0 19,0 19,0 21,0 21,0 23,0 23,0 18,0 8,0 18,5 18,5 22+ 2