Добавка к тампонажным цементным растворам

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСК СПУБЛИН А 1 3757 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(088,8)видетельс21 В 33/1детельств21 В ЗЗ/1АМПОНАЖНЫМ во СССР8, 1981.СССР8, 1980,ЦЕМЕНТНЫМ относится к нефтеомышленности, а ным материалам, ля приготовления УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Архангельское производственноегеологическое объединение, Архангелкий опытный водорослевый комбинат иЛенинградская лесотехническая академия им. С.М.Кирова(57) Изобретенигазодобывающейименно к тампонпредназначенным облегченных тампонажных растворов для крепления обсадных колонн в скважинах, Целью является создание добавки для тампонажных растворов, повы" шающей их стабильность, снижающей водоотделение и увеличивающей плотность контакта камня с металлом. В качестве добавки применяют минерально-органический порошок (МОП) - отход переработки водорослей ламинарии на альгинат натрия при фильтрации альгинатных расгворов, Применение МОП увеличивает стабильность растворов за счет волокнистой упругой поверхности частиц МОП, которые при перемешивании с ними цементных частицхорошо внедряются, образуя прочное сцепление. Наличие в органической части МОП камеди и слизи уменьшает водо- отстой, а наличие клетчатки увеличивает прочность контакта цементного камня с метаплом и подьппает прочность цементного камня, 2 табл .28-3118,8-19,54,9-5,55,0-5,3 камедислизи эОбъемная масса МОП 200-231 кг/мплотность 1080-1990 кг/м , влажностьздо 3,57, остаток на сите (сито 9008)8-107, 40Состав МОП представлен в табл,1,МОП добавляют в тампонажные растворы в количестве 5-7 мас,%. Применение МОП в качестве добавки для 45 тампонажных растворов позволяет увеличить стабильность раствора за счет того, что частицы порошка имеют волокнистую упругую поверхность и при перемешивании с ними цементных50 частиц хорошо внедряются, образуя прочное сцепление, так что проскальзывание цемейтных частиц затруднено, благодаря чему тампонажный раствор не коагулирует, остается однородным,55 седиментационно устойчив. Прочная структура тампонажного материала обеспечивается сцеплением цементных частиц с минерально-органической доИзобретение относится к тампонажным материалам, конкретно к облегчающим добавкам для тампонажных растворов, которые могут быть испольэованы для приготовления облегченныхтампонажных растворов, предназначенных для крепления обсадных колонн вскважинах с большой высотой подъемараствора в эатрубном пространстве, 10и скважин, пласты которых склонны кгидрораэрыву,Целью изобретения является создание добавки для тампонажных растворов, повышающей их стабильность, 15снижающей водоотделение и увеличивающей плотность контакта камня с металлом.В качестве добавки для тампонажных растворов применяют минеральноорганический порошок - отход переработки ламинарии на альгинат натрияпри фильтрации альгинатных растворов,Минерально-органический порошок(МОП) представляет собой бурую рассыпчатую массу с запахом водоросли.Химический состав МОП,%:Минеральная часть Ь 9-72Органическая часть,в которойклетчатки бавкой как за счет сумьи минеральныхкомпонентов, так и наличием органи.фческой части, в которой камедь ислизь способствуют уменьшению водоотстоя, а наличие клетчатки увеличиваетпрочность контакта цементногокамня с металлом и повышает прочность цементного камня. При содержании 5-7 мас,7. предлагаемая добавкапридает наилучшие свойства тамлонажным растворам,П р и м е р. Тампонажный материалполучают из 1900 г портландцементадля "холодных скважин" и 100 г МОП(95 и 5 мас.%), засыпают в чашу длязатворения цемента и энергично перемешивают лопаткой в течение 20-25 сдо однородности тампонажной смеси,1600 г приготовленного тампонажного материала затворяют 1120 г водыпри водоцементном отношении В/Ц 0,7.Плотность полученного тампонажного раствора 1620 кг/м,растекаемость 22 см,зЧасть раствора заливают в формы-балочкии оставляют при222 С для твердения,Оставшийся раствор заливают в цилиидзры объемом 250 см для определенияводоотстоя, а также в станки КЦ для определения времени загустевания. После испытания получены следующие результаты: водоотстой 3,2%очерез 2 ч при 40 С твердения, времязагустевания раствора 290 мин, предел прочности камня при изгибе через48 ч твердения при 22+2 С 1,4 МПа,усилие при выдавливании цементногокамня иэ металлического кольца последвух суток выдержки 44 кг/см.Состав и свойства цементных растворов и камня при других соотношениях компонентов приведены в табл,2,Из табл,2 следует, что наиболее оптимальным количеством МОП в качестве добавки в тампонажный раствор является 5-7 мас,7. при водоцементном соотношении В/Ц, равном 07-0,8.При добавлении МОП менее 5 мас.7.увеличивается плотность тампонажного раствора и снижается родвижность, т.е, увеличиваются гидравлические сопротивления при закачке раствора в скважину, При добавлении МОП более 7 мас,% требуется увеличивать водо- цементное отношение, чтобы снизить плотность тампонажного раствора, но при этом увеличивается водоотстой, снижается прочность камня и плот47,90 8,5 Продолжение табл.1 ХОП,партия Потери 11 а гО КгО Остаток на сите М 008,Ж бьем- о-на- сыпная от ность,при ностькг/м рока- ливамассакг/м артия 1 4,10 185 0 3,57 28,08 3 р тия,6 29,22 Парти 1890 231 3,4 30,2 ность контакта камня с металлом, чтоприводит к образованию каналов ипромоин в затрубном пространстве и кбыстрому разрушению камня при эксплуатации скважин,При сравнении физико-механических свойств тампонажного раствора .с добавками МОП в количестве 5-7 мас.7 и перлита фильтровального (прототип) в тех же количествах видно, что водоотстой в 2 раза меньше при добавке МОП. Это повышает стабильность тампонажного раствора. Предел прочности камня нри изгибе через 48 ч твердения при температуре испытания 27+2 С на 0,27-0,4 ИПа выше, чем у прототипа, а усилие выдавливания, цементного камня из металлического кольца через 2 сут на 8-11 кг/см больше, чем камня при добавлении в материал перлита, Примерно на час сокращается время загустевания тампонажного раствора. Формула изобретения Применение минерально-органического порошка - отхода переработки водорослей ламинарии на альгинат натрия в качестве добавки к тампонажным цементным растворам.Таблица 1 0,10 3,38 1,24 0,84 0,08 3,27 1,32 0,69 0,12 3,42 1,15 0,72 Физико-механические свойства,Ь330 93 90 0 9 2 19 23 , 22 0 3 1420 0,43 Ъ. Вз оставитель Л.Бестужеваехред Л,Серд 1 окова Редактор А.Шандор Корректор В,Бутяга Тираж 530 ВНИИПИ Государственного по дапам изобретений 035, Иосквар Ж, РаушЗаказ 755/3 писное ческое предприятие, грУжгородр ул,Проектная роизводственно"пол 64 1,0 1620 1,4 490 0,Ь 460 0,92 1430 0,37 комитета СССРи открытийкая набрр д.4/