Тампонажный состав

(191 (11 15 Е 21 В 33/138 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ПАТЕНТУ ательский нию скваГ.НЛышн кина и Г.Н,Лышнкина и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследови проектный институт по креплежин и буровым растворам(56) Авторское свидетельство ССС%199744, кл. С 04 В, 1965,Авторское свидетельство СССРМ 775295, кл. Е 21 В 33/138, 1979. Изобретение относится к строительству нефтегазодобывающих скважин и может быть использовано при приготовлении тампонажных составов.Известен тампонажный состав, включающий тампонажное вяжущее и кремнеземистую добавку - хвосты флота ции алунитовых руд. Однако, он обладает недостаточной коррозионной стойкостью, как термической, так и химической.Известен тампонажный состав для высокотемпературных скважин, включающий доменный гранулированный шлак, кварцевый песок и известково-глиноземистый шлак. Недостатком его является недостаточная коррозионная устойчивость в условиях сероводородной и магнезиальной агрессии, а цементный камень нестоек пир температурах 150 - 300 С вследствие наличия известково-глиноземистого компонента, являющегося нетермостойким и(57) Сущность изобретения: состав содержит, мась: минеральное вяжущее 6-40 и королек - отход производства шлаковаты 60 - 94. В качестве минерального вяжущего состав содержит портландцемент или известь, или гипс, или каустический магнезит, Компоненты состава механически перемешивают и затворяют жидкостью при В/Ц=0,42, Характеристика состава: повышается устойчивость цементного камня к магнезиальной коррозии при сохранении прочности цементного камня в температурном диапазоне 20-300 С, 1 з.п.ф-л ы, 1 табл,активным по ионному обмену с пластовыми флюидами от начала схватывания тампонажного раствора до конца схватывания, что позволяет флюидам проникать по стволу раствора,Известен тампонажный состав, включа- " ющий минеральное вяжущее и королек - отход производства шлаковаты, имеющий . 4 повышенную прочность и долговечность це ментного камня в температурном диэпазо- Я не 20-300 С, Недостатком его является О недостаточная устойчивость цементного камня к магнезиальной агрессии.Целью изобретения является повышение устойчивости цементного камня к маг- (д незиальной агрессии при сохранении устойчивости к сероводородной агрессии и прочности цементного камня в температурном диапазоне 20-300 С.Поставленная задача достигается тем, что тампонажный состав, включающий ми 17762925 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 неральное вяжущее и,королек - отход производства шлаковаты, содержит вышеуказанные компоненты при следующем их соотношении, мас. О :Минеральное вяжущее 6 - 40 Королек - отход производства шлаковаты 60-94, при этом в качестве минерального вяжущего он содержит портландцемент или гипс, или каустический магнезит.Королек является бросовым отходом производства минеральной ваты, получаемой в результате переработки силикатного расплава доменного шлака с базальтовой лавой, "Корольки" содержат 10 - 20 онитевидных фракций, превращающихся при помоле в частицы игольчатой формы и выполняющих армирующую функцию. Благодаря высокому содержанию в корольке А 120 з, отношению СаО+М 90 к 902, повышенной свободной внутренней энергии за счет максимальной степени "застеклованности", тампонажный состав, включающий королек и минеральное вяжущее, имеет высокую устойчивость цементного камня к магнезиальной агрессии при сохранении устойчивости к сероводородной агрессии и прочности цементного камня в температурном диапазоне 20 - 300 С,Тампонажный состав готовят путем помола "королька" в мельницах с последующим добавлением вяжущего портландцемента, гипса, извести, магнезита, После этого готовят тампонажный раствор путем затворения массы вяжущего расчетным количеством жидкости затворения согласно существующим ГОСтам.Определяют показатели раствора, а затем цементного камня,Коэффициент коррозионной стойкости определяют по отношению прочностных показателей образца, твердевшего в агрессивной среде, к показателям образца, твердевшего в воде (Кст)Коэффициент набора прочности находят, как отношение показателей начала загустевания к концу схватывания тампонажного раствора,Прочностные характеристики тампонажного камня определяют с 22 до 300 С, причем заданные технологические характеристики тампонажного раствора на полученном вяжущем регулируются, как реагентами ускорителями, так и замедлителями,П р и м е р 1 (прототип). Берут вяжущее, приготовленное по прототипу 100 г и затворяют водой из расчета В/Ц = 0,45. Замеряют показания раствора, через сутки измеряют прочностные характеристики камня, твердевшего в различных средах и рассчитывают КстКст = 0,3 в газовом сероводороде; 0,5в хлористом магнии. Прочность при 250 Ствердения 0,25/4,8 МПа пиЛтж . Коэффициент набора прочности составляет 0,2.П р и м е р 2. Берут 6,0 г портландцемента и смешивают с 94 г королька. Смесь100 г затворяют жидкостью затворенияВ/Ц= 0,42 (42 мл). При этом предел прочности (Ъз/сг,ж равен 7,1/19,6 МПа Кс=1,23 всероводородной среде и 1,3 в кислой среде.Коэффициент набора прочности 0,80.П р и м е р 3. Берут 50 г королька исмешивают с 50 г каустического магнезита.Приготовленную смесь затворяют, делаютзамеры раствора, а затем камня.Предел прочности при высокой температуре 5,2/12,5 МПа оиз/псж, а Кст0,92/1,82 в сероводородной и кислой среде.Причем данная смесь более стойкая в магнезиальной среде.Коэффициент набора прочности 0,80.Остальные составы готовят аналогичным образом. Как видно из таблицы, цементный камень на основе тампонажногосостава отличается по сравнению с прототипом высокой устойчивостью к магнезиальной агрессии,При этом при содержании в составе корольков меньше 60 мас,% положительный,эффект не достигается вследствие наличиящелочных компонентов,В зависимости от конкретных горно-геологических условий в состав дополнительно вводят наполнитель, например, гравийили кварцевый песок.Кроме этого свойства тампонажныхрастворов легко регулируются, как реагентами-ускорителями, так и реагентами-замедлителями, расширяя температурныйдиапазон твердения от низких до высокихтемператур.Применение данного тампонажного состава позволит повысить надежность крепискважин на 30-50 сохранить недра и экологию региона, где бурятся скважины.Формула изобретения1. Тампонажный состав, включающийминеральное вяжущее и королек-отход производства шлаковаты, о т л и ц а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения устойчивостицементного камня к магнезиальной агрессии при сохранении прочности цементногокамня в температурном диапазоне 20300 С, он содержит компоненты при следующем их соотношении, мас, о :Минеральное вяжущее 6-40Королек - отход производства шлаковаты60-941776292 2, Состав по п,1, отл и ча ю щи й с ятем, что в качестве минерального вяжущего он содержит портландцемент или известь,или гипс, или каустический магнезит. Технологические свойства тампонакного вяктцего В/Ц К кор,стоикости Прочность кання, ИЛа Козффициентнабзрапроч"ности Д см Состав вяк 1 яцего Условия тверденияггсн королек, 8 . минеральный акти" автор бнь 0,2 0,25 4,8 0,45 21 1,82 0,3 0,5 75 О,Прототип Запредельный 1,82 1,82 0,71 0,580,8 О,ео 0,42 20 0,42 20 58 96 0,6 0,6 42 ПЦ4 известь 1,82 20 1,82 20 10,19,3 3,1 4,О Составитель Л.РябоваТехред М.Моргентал Корректор И,Муска Редактор Заказ 4048 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 60 94 77 90 90 90 60 90 90 40 ПЦ60 ПЦ23 ПЦ10 ПЦ10 ПЦ10 ПЦ40 гипс10 известь10 каустик 75 0,175 0.10,3120 30150 30250 3022 0,122 0,175 0,1 Заявляемый диап0,45 220,42 200,42 200,42 200,42 200,42 200,42 19,50,42 190,42 20 язон 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,ЕО 1,82 0,91 1,2 1,23 1,3 1,20 1,8 2 2 1,2 1,2 1,3 1,3 1,0 1,0 0,91 1,0 0,92 1,9 0,80 85 20,7 0,80 7,1 19,6 0,85 8,0 18,5 0,9 8,7 19,2 0.9 9,1 19,5 0,95 9,3 20,3 0,70 5,4 157 0,7 5,1 10,3 0,75 5,2 12,5