Тампонажный раствор

, М.: ВНИИОЭН Хвторско У 1099049, креплетвор приг ния смеси Т ампо нажныи вают путем затв с корольком вод сиэтилена с хло Составы тампвяжущего полиокм растворо дом натрия, ажно го р аст в 1, свойства а в та приведены вора и ка табл. 2 и тветственно н ненты в и дующих Портла тампон Вода е 00 50 ажный 10,2 иоксиэтил ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР 42 32 372/23-0320.04.8707, 04. 89. БюпУкраинский наинститут прирВ. Л. Наз аренкоостенко, В.Д.убликова, Г.Х(54) ТАМПОНА(НЫ РАСТВОР (57) Изобретение относит 1Изобретение относится к тампонажным материалам, используемым при креплении неАтяных и газовых скважин,Цель изобретения - увеличение деформируемости и сцепления цементного камня с обсадной колонной,Тампонажный раствор содержит портландпемент, воду, полиоксиэтилен, хлорид натрия и в качестве армирующей добавки королек, являющийся бросовым отходом производства шлаковаты, получаемой в результате переработки силикатного расплава доменного шлака с базальтовой лавой, и представляет собой микросферы диаметром 0,1-0,7 мм. нию нефтяных и газовых скважин. Цел изобретения - повышение дейормируем сти и сцепления цементного камня с обсадной колонной. Тампонажный раст вор содержит ингредиенты в соотношении, мас.ч.: портландцемент 100, королек - отход производства шлаковаты 10-20, полиоксиэтилен 0,2-1,0, хлорид натрия 2,5-3,0, вода 50-55. Раствор получают затворением смеси портландцемента и королька водным р створом полиоксиэтилена с хлоридом натрия. Уменьшение количества добавок ведет к снижению прочности камня, а увеличение - к ухудшению седи ментационной устойчивости раствора, Раствор может быть использован при 20-150 С. Камень газонепроницаем, трещиностоек, имеет адгезию к метал у до 9,6 Ю 1 а. 3 табл. м е р 1, Берут комп количествах, гХлорид натрия 2,5Полиоксиэтипен растворяется в воде, в раствор вводится хлорид натрия, полученным раствором з атворяется смесь вяжущего с корольком.При этом плотность тампонажногосостава 1750 кг/м при растекаемости215 мм. Время начапа схватывания при22+2 С 8 ч 40 мин, при 75+3 С 102 ч 00 мин. Конец схватывания при22+2 С 9 ч 50 мин, при 75+3 С2 ч 25 мин,Предел прочности на изгиб образовавшегося камня, отвержденного при 15нормальной (22+2 С) температуре, составил: 2 суток 2,4 МПа; 28 суток3,6 МПа, Предел прочности на сжатиесоответственно 7,8 и 16,8 МПа".При 75+3 С предел прочности на 20растяжение составил: 2 суток 5,0 МПа;28 суток 5,8 МПа. Предел прочностина сжатие со ответ ст венно 10, 1 и15,0 МПа.25При 75 ф 3 С адгезия камня к металлу, определенная методом сдвига,равна 7,4 МПа; при 150 С 7,9 МПа.Газопроницаемость камня 0,000 мд,трещиностойкость - трещин не обнару 30,жено более 28 сут.П р,и м е р 2. Берут компоненты вследующем количестве, г:Портландцементтампонажный100Вода35Королек 1 20Полио ксиэтилен 1,0Хлорид натрия 3,0Технология приготовления аналогична40примеру 1.При этом плотность тампонажногораствора 1650 кг/м при растекаемости 240 мм, Время начала схватыванияпри 22+2 С 8 ч 00 мин; при 75+3 С3 ч,ОО мин, Конец схватывания при25+2 С 10 ч 15 мин при 75 фЗ С3 ч 20 мин.Предел прочности при растяжении(из гибе) образовавшегося камня, от. вержденного при 22+2 С, составил:2 суток 3,5 МПа; 28 суток 6,0 МПа.Предел прочности на сжатие соответственно 9,15 и 16,9 МПа.При 75+3 С предел прочности на 55растяжение составил: 2 суток 6,0 МПа;28 суток 7,2 МПа, Предел прочностипри сжатии соответственно 18,5 и23,0 МПа,При 75+3 С адгезия камня к металлу 8,3 МПа; при 150 С 8,6 МПа,газопроницаемость 0,000, деформация 0,0161 мм, трещиностойкость -трещин не обнаружено более 28 суток.П р и м е р 3. Берут компонентыв следующем количестве, г:Портландцемент 100Вода 50Королек 15Полиоксиэтилен 1,0Хлорид натрия 2,5Технология приготовления анапогична предыдущим примерам., Плотность тампонажного раствора1750 кг/м при растекаемости 220 мм.Время схватывания при 22+2 С8 ч 40 мин; при 75+3 С 2 ч 55 мин,Конец схватывания гри 222010 ч 15 мин; при 75.3 С 3 ч 05 мин,Предел прочности при растяжении(изгибе) образовавшегося камня при22+2 С 3,0 МПа; при 7513 С 6,8 МПа.Предел прочности на сжатие соответственно 8,1 и 16,8 МПа.При 75 АЗ С предел прочности нарастяжение составил: 2 суток 6,0 МПа,28 суток 7,1 МПа. Предел прочностипри сжатии соответственно 18,2 и23,0 МПа.При 75+3 С адгезия камня к металлу 9,4 МИа; при 150 С 9,6 МПа, газопроницаемость 0,000, деформацияО,016 мм, трещиностойкость - более28 счток.Тампонажный раствор обладает хорошей растекаемостью и удовлетворительными сроками схватывания в интервале температур 20-150 С.Цементный камень газонепроницаем и трещиностоек. Содержание королька и полиоксиэтилена ниже предельного Приводит к снижению прочности цементного камня, а вьппе предельногок ухудшению седиментационной устойчивости тампонажного раствора.Использование тампонажного раствора обеспечит повышение качествакрепления скважин за счет увеличениясцепления камня с обсадной колоннойи будет способствовать охране окружакщей среды за счет утилизации отходапромьппленности - королька,Ф о р м у л а и з о б р е т :е н и яТампонажный раствор, включающий портландцемент, водорастворимй поли7093 3 естве минеральной соли - хлорид натрия при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:ПортландцементКоролек - отход произ водства шлаковатыПолиоксиэтиленХлорид натрияВода 100 10-200,2-1,02,5-3,0 50-55 Таблица держание компонентов, мас.ч., в составах та понажного раствора омпоненты тамонажно го раство 23 4 1567 ПортландцементКоролек 100 100 100 100 100 100 100 10 15 15 15 15 20 25 Оф 2 Оэ 4 Офб Ою 8 1 эО 1 фО 115 2 э 5 2 э 6 27 2 э 9 2 э 5 ЗэО Зэ 5 50 50 50 50 50 55 50 Полиоксиэлен 0,12,050 ори три блица ТСос- Плотность,тав кг/м Растека- Начемость, вани мм Температура,схвать ец схв ч-ми ч-мин(8- 30 ) - (8-40 ) (2-40) - (2-50) (8-40) -(8-50) (1-50)-(2-00) (8-30)-(8-40) (2-50) в (2-55) (8-30)-(8-40) (2-50)-(2-55) (8-30) в (8-40) (2-50) в (2-55)8-30)-(8-40) (2-50)-(2-55) (8-40)-(8-50) (3-00)-(3-05) (9-15) - (9-25 ) (3-05)-(3-10) 20 75 20 75 20 75 20 75 50 17 1650 240 190 75 20 75 600 мер, армирующую добавку, минеральнуюсольи воду, о тли ч ающийс я тем, что, с целью увеличениядеформируемости и сцепления цементного камня с обсадной колонной, онсодержит в качестве водорастворимого полимера полиоксиэтилен, в качестве армирующей добавки королек - отход производства шлаковаты, в каче(9-45)-(10-15)1470933 Т аблиц а 3 ОС Состав Прочность на сжатие, МПа Деформация прирастяжегезияМПа ность пригибе, МПа ут 28 сут 2 су 28 сут нии 2,2 4,1 4,3 4,45 2,4 5,0 5,3 5,4 22 75 100 150 22 75 100 150 6,2 0,01 5,0 5 ф 2 5,25 3,6 5,8 6,5 0,01450,015 7,4 7,9 0,015 6,2 3,6 5,9 6,1 2275100150 2,4 52 5,3 9,38 9,60,03 ,15 22 10 Составитель Л. БеТехред М.Дидык ектор С.Шекмар ктор И,Горная Тираж 514 Поднного комитета по изобретениям и о3035, Москва, 3-35, Раушская наб.,писное крытиям при ГКНТ ССС д. 4/5 Па нт", г,у ельский комбинат Произв вйнно-из 3 4 6 7 Заказ 1566/37 ВНИИПИ Государств 1