Тампонажный цемент

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. Е 21 В 33/138 Ьеударсжией кайнтет СССР ив делай изобретений й втхрытквГК щА,Азимов, А.Г.Алиев, С,И.Баш, В.Д.Глуховс)сий,.,П,В.Кривенко, А.Курбанов, А.Н,Панов, У.ВХкурчинск(ая.и Н,И.ХасановКиевский ордена Трудового Красного Знамейтг.инженерно-строительный, институт( 54) ТАНПОНАЯНЫй ЦЕИЕНТ Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть исполь- . зовано для цементирования глубоких высокотемпературных скважин.Известны тампонажные цементы и растворы, используемые при выполнении тампонажных работ на основе портландцемента, а также в сочетании с различными добавками, оптимизирующимиГо их свойства. Недостатком этих цементов являет ся то, что их. сроки схватывания не ттоддаются регулированию и они облада",15 ют невысокой коррозионной стойкостью, особенно в сероводородной среде, что затрудняет проведение тампонажнык работ и снижает их качество и срок службы скважин.20 Известны композиции, включающие шлаки, соединения щелочных металлов и добавки, позволяющие повысить физико-механические свойства растворов и бето)(цв на их основе (.1..Недостатком таких композиций является то, что они по свойствам не удовлетворяют требованиям, предьявляемым к тампонажным цементам для тампонирования глубоких скважин, для которых характерны высокие температуры и давления. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является кислотоупорный тампонажный цемент, включающий гранулированный шлак, силикат-глыбу и щелочной компонент - жидкое стекло 2.Недостатком вышеуказанного вяжу щего является быстрое загустевание, малые сроки схватывания и низкая коррозионная стойкость к воздействию сред с повышенным содержанием сероводорода.3 9777Цель изобретения - увеличение замедляющего эффекта при загустевании тампонажного раствора, увеличение сроков схватывания и повышение коррозионной стойкости цементного камняв сероводородной среде,Поставленная цель достигается тем. что тампонажный цемент включающий гранулированный шлак, силикат-глыбу Ф и щелочную добавку, содержит в ка" 1 З честве щелочной добавки сернистый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.Ф:Гранулированныйшлак 89- 945 1 зСиликат-глыбав перерасчетена НаО 5 - 10Сернистый натрий 0 5 - 1,0Приготовление цемента осущест- фЗ вляется следующим образом.Предварительно высушенные до влажности не более 1 мас.Ф гранулированный алак, силикат-глыбу и сернистый натрий подвергают совместному з помолу до тонины, соответствующей удельной поверхности 300-320 м/кг по прибору ПСХ. После этого измельченные компоненты затворяют водой.В качестве гранулированных шла" зз ков могут быть использованы доменные шлаки, в которых стекловидная фаза составляет,не менее 803. Более предпочтительным является использование кислых шлаков, содержащих ловы" м шенное количество кремнезема, устой- чивого к действию кислот.Силикат-глыбу можно применять содовой, сульфатно-содовой или сульфатной варки. Добавкой служит сернистый 40натрий.Твердение цемента происходит при повышенной температуре. Этот процесс протекает:по схеме,характерной для твердения шлакощелочных вяжущих, и е имеет свои особенности.Увеличение сроков схватывания и времени загустевания обусловлено .тем, что жидкое стекло способствующее гидратации шлака, в отличие от известного, не вводится извне, а образуется постепенно под действием температуры и давления. Сернистый натрий, будучи введенным в состав цемента, в водных раст- ФЗ ворах дает щелочную реакцию, этот эффект усиливается при повышенных температурах, что приводит с одной 08 4стороны к углублению процесса гидратации, а с другой - к связыванию гидроалюминатов кальция в гидросульФоалюминатыэкранирующие цементный камень от воздействия сероводорода, Тем самым повышается стойкость цементного камня в средах, содержащих сероводород.П р и м е р . Шлак гранулированный доменный кислый (чусовской) с Ио0,90, имеющий состав, мас,Ф: 51037,69; А 1017,4; Ге 00,281 СаО 38,40; Мс 10 3,06; 50 1,81.; ИпО 0,57; Т 01,27 подвергается сов местному помолу с силикат-глыбой (Ма 0 ф 2,5 510) и сернистым натрием в шаровой мельнице до удельной поверхности 320 и=/кг по ПСХ. После помола смесь затворяют водой при В/Ц0,50, Шлакощелочной раствор имеет растекаемость по конусу АзНИИ в пределах 19-24 см. Определение времени загустевания шлакощелочного тампонажного раствора проводят наконсистометре типа КУпо ТУ 25- -02.03-2057.-77. Параллельно с загустеванием определяют сроки схватывания при высоких температурах и давлениях в автоклаве, снабженном устройством для определения сроков схватывания по методу погружения иглы в образец тампонажного раствора.Образцы для физико-механических испытаний и испытаний на коррозионную стойкость готовят в соответствии с ГОСТом 1581-78 и ОСТом 39-051-77.Образцы"цилиндры ф 14 мм и Ь 20 мм подвергают испытаниямна коррозионную стойкость в агрессивной сероводородной среде концентрация до 20-30 г/л), которую исследуют непосредственно в автоклаве в специальной емкости, боковые поверхности образцов покрывают эпоксидным клеем, контрольные образцы хранят в воде при том же давлении и температуре. Испытания проводят через 180 сут.Критерием стойкости служит коэффициент коррозионной стойкости как отношение .прочности на раскалывание образцов, хранящихся в агрессивной среде, к прочности образцов, хранящихся в водных условиях.Результаты испытаний тампонажных цементов при Т щ 120 С и Р 600 ати приведены в таблице.Тампонежный цемент может быть использован для тампонажных работ при"Силикат-глыба 16,0 3-15 2-.40 О. 75 Известный Доменный шлак . 78 Жидкое стекло 15 0-.15 0,70 020 Силикат-глыба 7 формула изобретенйяТампонажный цемент, включающий гранулированный шлак, силикат-глыбу .и щелочную добавку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,с целью увеличе- ния замедляющего эффекта при загустевании тампонажного раствора, увеличения сроков схватывания и повы- В шения коррозионной стойкости цемент-. .ного камня на его основе в серово- дородной среде, он содержит в качестве щелочной добавки сернистый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.ь:ВЙИИПИ Заказ 915 У 43 Гранулированныйшлак Силикат"глыба в перерасчете на МаОСернистый натрий 89 - 94,5 ГИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРй 692792, кл. С 04 В 7/14, 1979.2. Авторское свидетельство СССРЮ 808415, л, С 04 В 19/04, 1979(протртип).Тираж Ь 23 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 977708 Юбурении скважин с повышенной забой- ких свойств цементного раствора иной температурой, его использование камня, повышающих их эксплуатационные.дает возможность улучшения техничес- .свойства и долговечность.