Тампонажный материал

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК НЕ 21 В 33/13 ОБРЕ твин темпемпературахчестве термоки он содер о камня при воздей ых колебаний при т ния 160-250 С, в к й минеральной доба дифицированный п ем соотношении ко жно а твердстойкжит мследующ алыгорскит н мпонентов,90-95 т л и ч а- диФицированедующий хи- ЗдО 50-60, 13,2; СаО О, ) 0,5-1,0, составляют, 2,5; М 80 потери 10-123. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(56) Авторское свидетельство СССР Р 558559, кл. Е 21 В 33/138, 197.Авторское свидетельство СССР У 1010253, кл. Е 21 В 33/138, 1983 (54) (57) 1. ТАИПОНАЖНЫИ МАТЕРИАЛ на основе шлако-песчаного вяжущего и минеральной термостойкой.добавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения деструкции и обеспечения запаса прочности тампоЯО, Л 1673 5 Шлако-песчаноевяжущееМодифицированныйпалыгорскит2. Материал по п 1, ощ и й с я .тем, что мопалыгорскит имеет слеекий состав, мас.Х.:0 85-151 А 120 э 7,49 15 е (КО+НаОпри прокаливании1167305 Шлако-песчаныйцементМодифицированныйпалыгорскит Шлако-песчаныйцементМодифицированныйпалыгорскит 93 1Изобретение относится к бурению нефтяных, газовых и геотермальных скважин, а именно к тампонажным материалам, применяемым при цементировании высокотемпературных скважин с аномально-высоким температурным градиентом.Целью изобретения является созда" ние тампонажного материала, предотвращающего деструкцию и одновременно 1 О обеспечивающего прочность тампонажного камня при воздействии циклически меняющихся температур (температурных колебаний) до 250 С за счет модифицированного палыгорскита. 5Модифицированный палыгорскит - порошкообраэный материал желтовато- красного цвета, имеет плотность 2,65- ,3,2 г/смт., производится по ТУ-01- 08-658-81, понижает термический коэфО фициент линейного расширения тампонаж.ного камня, уменьшая тем самым величину внутренних напряжений при воздействии температурных колебаний.Кристаллическая структура палы горскита имеет слоисто-ленточное строение и образует цеолитоподобные каналы. Благодаря такой структуре палыгорскит поглощает большое количество воды без значительного разбу- ЗО хания,что предупреждает возникновение внутренних напряжений при твердении шлако-песчаного камня. Добавка модифицированного палыгорскита предотвращает деструкцию и обеспечивает запас прочности при воздействии температурных колебаний, тогда как у тампонажного материала с добавкой асбеста наблюдается тенденция к деструкции и, как следствие, к понижению прочности 4 О тампонажного камня (см.таблицу).В таблице представлены физико-механические свойства тампонажного раствора на основе тампонажного материала с добавкой модифицированного палы 45 горскита. Состав данного материала может быть изготовлен путем смешения измельченного доменного гранулирован ного шлака с кварцевым песком и модифицированным палыгорскитом, а также путем смешения шлако-песчаного цемента с модифицированным палыгорскитом:П р и м е р 1. Тампонажный мате риал шлако-песчаного цемента и модифицированного палыгоуркита взят в следующем соотношении, мас,Е: Для приготовления 1 т тампонажного материала брали 950 кг ШПЦСи50 кг модифицированного палыгорскита.Тампонажный раствор, приготовленныйиз данного тампонажного материала,заливался в специальную форму, которая помещалась в специальный автоклав-установку, предназначенную дляисследования работы тампонажного камня на термоусталость. В жидкость эа"творения для регулирования сроковсхватывания вводился реагент-замедлитель ОПФ (О, 1% от сухого вещества).При этом водоцементное отношениебралось равным 0,4 (см,таблицу, опытВ 3),Тампонажный раствор твердел в течение суток при 160 С и давленииРМПа; После этого сформировавшийся тампонажный камень в течениеследующих 2 сут подвергался воздействию 4 циклов температурных колебаний. После воздействия циклическименяющихся температур автоклав охлаждался и форма извлекалась. Из формыготовились стандартные образцы дляиспытания на прочность согласноОСТ 39/051-77. Параллельно с этимиспытанием для сравнения из этого жеприготовленного тампонажного раствора формировались образцы для определения 3-суточной прочности тампонажного камня без воздействия температурных колебаний .(см.таблицу, опытКф 3).П р. и м е р 2. Тампонажный материал приготавливался способом, опи- .санным в примере 1, причем компоненты взяты в следующем соотношении,мас.Е:. Для приготовления тампонажного раствора в жидкость затворения вводился с целью регулирования сроков схватывания реагент-замедлитель ОПф"0,257, при этом В/Ц=0,42. Тампонажный раствор твердел при 200 С и давлении 60 МПа. Тампонажный камень подвергался испытаниям, описанным в примере 1 (см.таблицу, опыт В 6).отекаемость, см ШПЦСПалыгорскит Асбест 0,4 100 0,4 97 0,4 0,4 100 0,42 93 1800 19 0,42 180020,5 0,4 100 0,44 1780 19 1780 18 92 0,44 10 90 3 1П р и м е р 3. Тампонажный материал приготавливался, способом, опи" . санным в примере 1, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.Ж:,1.67 305 4Для приготовления тампонажногораствора в жидкость затворения вводился с целью регулирования сроков схватывания реагент-эамедлитель ОПФ,4%, при этом В/Ц=0,44. Тампонажный раствор твердел при 250 С и давлении 70 МПа Сформировавшийся тампонажный камень подвергался испытаниям, описанным в примере 1 (см.таблицу, 1 о опыт У 9). 1810 21 1820 19 1820 18,5 1810 20,5 1800 1911673055 Лродолжение таблицы Прочностьтампонажногокамнями через72 ч, ИПа Условия Опыт,В твердения Дав- Темпе ле- ратуние, ра, С ИПа Сжатие Изгиб. Изгиб Сжатие камень,ф12,1 4,0 4,7 15,8 121 4,9 16,3 3,8 11,7 121 16,5 4,9 16,4 4,8 121 5,4, 16,8 60 200 10,4 3,9 143 17,2 143 60 200 3,3 6,2 6,1 18,9 60 200 70 250 18,0 6,2 143 6,8 2273,8 177 10,9 8 70 250 177 70 250177 12,3 7,2 21,8 22,1 6,8 22,2 6,9 Прочность таипожного камня, не подвергающего воздействию температурных колебаний.Прочность тампонажного камня, подвергающнгося воздействию температурных колебаний,Составитель В.Бондаренко Редактор Н.Швыдкая ТехредС.Йовжий Корректор Е, СирохманЗаказ 4397/32 Тираж 540 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 50 160 50 160 50 60 наятеипература, докоторой охлаждаетсятампонажный Прочность там"понажного камняффчерез 72 ч после4 циклов температурных колебаний