Способ приготовления тампонажногораствора пониженной плотности

832060 Совйства раствора Прочностьобразцана изгибб изг., через 2 сут,кгс/см Коэффициентводоотделения,К, % Плотность раствора, Я, г/см Размер частиц вермикулита ч, мм Температуратверде-ния Т, С 1,50 1,0-2,01,0-2,00,050,10 5,5 12,0 1,50 Р р замерз 23,0.-9,0 и прочности камня в интервале температур (+80) в (-5)С.Поставленная цель достигается тем, что затворение тампонажного цемента для "холодныхф скважин производят на предварительно приготовленной пульпе вермикулита в водном растворе хлорида кальция или натрия,При этом используется пульпа с . размером частиц вермикулита от 0,1 до 0,3 мм. Способ осуществляется следукщим образом.Предварительно приготавливается пульпа вермикулита в водном растворе хлорида натрия (или кальция) при 15 соотношении компонентов, вес.ч.: вер. микулита 10, хлорида натрия (или кальция) 8,9 и воды 81,1. Приготовление пульпы производится в течение 10-15 мин с распушением исходных час тиц вермикулита до размеров 0,1- 0,3 мм, что контролируется обычным методом ситового анализа проб. Затем на пульпе производится затворение цемента при соотношении компонентов, вес.ч.: цемента 47,4, пульпы 52,6.Приготовление пульпы может осуществляться в Фрезерно-струйной мельнице, входящей в комплект агрегата для приготовления промывочной жидкости (АППЖ) . Вермикулит легко распускается З 0 (диспергируется) в водных растворах электролитов в процессе перемешивания. После достижения требуемой дисперсности частиц вермикулита пульпа 1 80 2 -5 3 804 80 5 80 6 80 7 80 8 -5 9 -5 10 -5 11 -5 становится устойчивой и готова для затворения цемента.По предлагаемому способу приготавливают растворы для температур твердения (+80) -(-5) С на основе тампонажного цемента для "холодных" скважин с фракцией вермикулита в растворе хлорида натрия соответствующей граничным (0,1-0,3)мм и среднему (0,2 мм) значениям, а также. выше (0,35 мм) и ниже (0,05 мм) граничных.Приготовление пульпы производится в лабораторной фрезерно-струйной мельнице в течение 5-15 мин в зависимости от размера полученной Фракции вермикулита.Кроме того, приготавливают два раствора гомогенизированной сухой смеси тампонажного цемента для "холодных" скважин и вермикулита. Во всех случаях для приготовления растворов используются вермикулит М 150, соответствующий ГОСТ 12865-67.Растворы 1 и 2 приготавливают известным способом - затворением смеси цемента и вермикулита водой, взятых в соотношении, вес.ч.: цемент 47,4, вермикулит 5,2 вода 47,4.Растворы 3-12 приготавливают затворением цемента пульпой вермику-. лита в водном растворе хлорида натрия. При этом 474 вес.ч. цемента затворяют пульпой, состоящей из 5,2 вес.ч. вермикулита, 4,7 вес,ч. хлорида натрия и 42,7 вес.ч. воды. Свойства растворов представлены в таблице.832060 Формула изобретения Составитель В.Никулин.Техред М. Голинка Корректор Н.Бабинец . Редактор А.шандор Заказ 3600/68 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал- ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Данный способ приготовления позволяет получить седиментационноустойчивый раствор с коэффициентом водоотделения равным "нулю" без какого-либо расслоения.Плотность раствора по высоте цементного образца одинакова, Проч 5 ность цементного камня в два раза превышает прочность раствора, приго" товленного по известному способу. Кроме того, раствор схватывается при отрицательной температуре и набирает прочность большую, чем требуется по Ту 21-1-6-67 для облегченного раствора при 20 ОС при размере частиц вермикулита ниже нижнего предела, возрастает плотность раствора, а при размере частиц выше верхнего предела раствор начинает терять седиментационную устойчивость и частично расслаивается.Применение предлагаемого способа 20 приготовления раствора позволяет производить одноступенчатое цементирование глубоких скважин (до 3000 м и более) с наличием разреза многолетне- мерзлых пород. При этом вермикулит 25 в отличие от перлита выдерживает практически любое давление за счет минимального расстояния между слоями слюды, приближающегося к радиусу действия ван-дервальсовых сил, кроме то- ЗО го, облегченный теплоизоляционный раствор не только улучшает термодинамические условия эксплуатации скважин, но и способствует закупориванию проницаемого коллектора, предотвращая поглощения и гидроразрыв пластов. Улучшаются реологические свойства раствора в условиях повышенных температур за счет присутствия твердой смазывающей добавки вермикулита, которая в то же время не препятствует схватыванию растворч в условиях многолетнемерзлых пород .Изобретение обеспечивает надежное качество цементирования скважин и значительную технико-экономическую эффективность благодаря замене много" ступенчатого цементирования односту" пенчатым. 1. Способ приготовления тампонажного раствора пониженной плотностипутем затворения тампонажного цемента для "холодных" скважин и вермикулита, о т л и ч а ю щ и й с я тей,что, с целью повышения седиментационной устойчивости раствора и прочности камня в интервале температур(80)-(-5)С, затворение тампонажногоцемента производят на предварительноприготовленной пульпе вермикулита вводном растворе хлорида кальция илинатрия.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что используется пульпа с размером частиц вермнкулита от0,1 до 0,3 мм.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам. М., "Недра", 1973, с. 82.2. Цементирование скважин за рубежом, Обзор. М., ВНИИОЭНГ, 1973,с. 93-96.