Способ получения облегчающей добавки для тампонажных растворов

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЛЕГЧЩЕЙ ДОБАВКИ ТАМПОНАЖНЦХТВОРОВ(57) Изобретение относится к областиизводства легких пористых заполнителвспученного перлита, в частности дляучения облегчающей добавки, для та нажных портландцементных растворов, используемых для цементирования скважин различного назначения в нефтяной и газовой промышленности, горном деле и геологии, Направлено на снижение плотности, повышение прочности. Вспученный перлит фракции 0,1 - 2,5 мм в количестве 60 - 75 измельчают до получения промежуточного продукта с размером частиц до 0,14 - 0,2 мм и вдувают в емкость одновременно со вспученным перлитом с размером частиц 0,1 - 0,25 мм, полученную однородную по составу смесь окончательно измельчают до получения готового продукта с размером зерен 0,055 - 0,060 мм. Скорость вращения измельчающих органов 1500 - 3300 об/мин, 1 табл. итет вийым АЮ АС проейиз пол- мпоИзобретение относится к области производства легких пористых заполнителей иэ вспученного перлита, в частности для получения облегчающей добавки, для тампонажных портландцементных растворов, используемых для цементирования скважин различного назначения в нефтяной и газовой промышленности, горном деле и ге. слоги и.Цель изобретения - снижение плотности и повышение прочности.П р и м е р 1, В качестве исходного материала использован вспученный перлит плотностью 65 кг/м с размером частиц 0,132,5 мм первой ступени осаждения и вспученный перлит второй ступени осаждения с размером частиц 0,1-0,25 мм.В измельчителе производят измельчение частиц 0,1 - 2,5 мм первой студени осаждующих параметрах предвамельчения: частота вращения диска иэмельчителя 1500 жение в разгрузочной части 1500 Па. Показатели вспученпосле предварительного изотность 80 кг/м ; остаток на ом отверстий 0,14 мм в коли. вданном случае 75 частиц менее 0,2 мм.й предварительно молотый ют в емкость и осаждают соченным перлитом второй стуия, размером частиц смеси. ГОСУДАР СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР дения при слерительного изподвижноГОоб/мин; разреиэмельчителяного перлитамельчения: плсите с диаметрчестве 25 фт.еимеют размерПолученныпродукт вдувавместно с вспупени осажден0,1-0,25 мм,Получен нуокончательномтельно устаноторахсоследу 1682530 А сухую смесь подвергают измельчению в последованных мельницах-вентиляими параметрами: частотавращения мелющих органов 2000 об/мин; размер между жалюзи 3 мм. Полученная облегчающая добавка характеризуется следующими параметрами. размер частиц 0,060 мм; доля всплывающих частиц 7 и осевших частицэ 9, обьемная насыпная масса 130 кг/м; дсстигнутая производительность 4,0 м/ч.П р и м е р 2. В качестве исходного материала использован вспученный перлит плотностью 65 кг/м с размером частицзО;1-2,5 мм первой ступени осаждения, и вспученный перлит второй ступени осаждения с размером частиц 0,1-0,25 мм.Приготавливают сухую смесь предварительно молотого вспученнопэ перлита первой ступени осаждения, для чего в измельчителе производят измельчение частиц 0,1 - 2,5 мм при следующих параметрах предварительного измельчения: частота вращения измельчающего диска 3000 об/мин; разрежение в разгрузочной части измельчителя 1500 Па,Показатели вспученного перлита после предварительного измельчения: плотность 100 кг/м ; остаток на вите с диаметром отверстий 0,14 мм в количестве 10, т.е, в данном случае 90 частиц имеют размер менее 0,14 мм.Полученный предварительно молотый продукт вдувают в емкость и осаждают совместно с вспученным перлитовым песком второй ступени осаждения, имеющим размер частиц 0,1 - 0,2 Ь мм. 1 олученную сухую смесь подвергают окончательному измельчению в последовательно установленных мельницах-вентиляторах со следующими параметрами: частога вращения мелющих органов 2000 об/мин; размер между жалюзи 3 мм, Полученная облегчающая добавка характеризуется следующими параметрами: размер частицы 0,050 мм; доля всплывающих частиц 5,5 - 6%, осевших частиц 87; насыпная масса 150 кг/м . Достигнутая пфзизводительность 3 - 3,5 м/ч.Для крепления глубоких разведочных скважин на нефть и газ используют облегченную тампонажную смесь, в которой в качестве вяжущего вещества применен тампонажный цемент для горячих скважин свведением разработанной облегчающей добавки, прокачиваемой при температуре до120 С и давлении 50 МПа. С применением5 облегчающей добавки было зацементировано 9 колонн,Введение добавки позволяет получитьтампонажные составы плотностью 1,301,40 г/см, имеющие хорошие технологиче 10 ские показатели в интервале температур от20 до 100 С: термостойкость цементногокамня, способность тампонажного растворасохранять подвижность во время закачки взаколонное пространство, растекаемость15 0,25 м; прочность через 2 сут на изгиб 1,81МПа, на сжатие - 2,7 МПа при отношениимассовых доль компонентов раствора портландцемента к добавке 100 к 15).Облегченные тампонажные растворы с20 добавкой применяют с целью подьема цементного раствора за обсадной колонной набольшую высоту, раствор беэ осложненийподнимают по всей длине колонны. Во всехслучаях применения новой тампонажной25 смеси крепление технических и эксплуатационных колонн производят одно- или двухступенчатым цементированием. Кроме того,облегченные тампонажные растворы эффективно себя зарекомендовали при крепленииЗО колонн с низким градиентом пластовогодавления (в поглощающих горизонтах),обеспечив высокую герметичность эатрубного пространства,Результаты испытаний представлены в35 таблице.Формула изобретенияСпособ получения облегчающей добавки для тампонажных растворов путем механического измельчения вспученного40 перлита,отличающийся тем,что,сцелью снижения плотности и повышенияпрочности, сначала измельчают вспученныйперлит фракции 0,1-2,5 мм в количестве 6075 до размера частиц 0,14-0,2 мм, а затем45 его совместно измельчают с вспученнымперлитом фракции 0,1-0,25 мм в количестве25-40 до размера частиц 0,055-0,060 ммпри скорости вращения иэмельчающих оргенов 15 ОО-ЗЗОО об/мин.501682530 Параметры раствора Иассоное соцеряанне компонентов тампонакной смеси, Х В/С Предел прочности камнячерез 48 ч тверденияГй а Растекаемогть,Плотность,кг/и Облегчающаядобавка Колнчест- Портлендво цобая- цементкн, Х пр изгибе при скатим 1850 0,5 0,20 100 10,1 15,0 Зола Актюбинской ТЭП 50 50 0,8 0,20 500 4,0 2,3 Опока Бакинская 50 1,7 50 3,8 1500 09 019 Карацагский облегченный портландцемент,(иатомит Сенгилеевский 40 60 1410 1,6 3,9 1,0 0,21 Глина бентонитовая 25 1430 1,45 1340 0,95 2,5 12 0,19 1,6 024 7570 То ке 30 Шлифтовальная пыль Белоцер- ковская 1460 1,3 40 60По изобретению 3,0 1,0 0,19 Облегчающаядобавка на /основе переработки вспученного пер- литового 1 От 15 20 6,0 1, 0,22 1480 3,2 90 пескаТо ке 4,9 2,6 1,3 020 1410 1,5 0,21 1330 85 2,7 1,8 80 2,0 0,21 0,7 1,1 1240 70П р и м е ч а н и е. Режим твердения " температура 75 С,яеРаствор предварительно обработан давлением 10 1 Па первона-чальные параметры: растекаемость О, 26 и, плотность 1180 кг/м,По изобретению использовали фракции: 1, Фракция 01-25 мм 60 ХСкорость измельчения0 1-0,25 мм 40 Х/ 1500 об/мнн2. Фракция 0,1-2,5 мм 752 1 Скорость измельченияПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3390 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5