Вяжущее для тампонажных растворов

" Г ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социапистических Республик(45) Дата опубликования описания 181177 2(51) М. Кл,С 04 В 7/14 Гощаротввнныб номнтвтСоввта Мнннотров ССОРно двнам нэобрвтвннйн отнрытнЧ(72) Авторы изобретения Б. Н, Хахаев, Э. А, Ли псон, Н. Х. Каримов,В,С.Данюшевский, Т,К.Рахматуллин и Л,С.Запорожец Актюбинское отделение Казахского научно-исследовательского геологоразведочного института(54) ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности, к составам вяжущего для цементирования нефтяных и газовых скважин.Известен целый ряд вяжущих для строительных целей, но не пригодных длястроительства подземных сооружений,в частности, нефтяных и газовых скважин, так как они включают в свой состав водорастворимые компоненты, не 10стойкие при высоких температурах 1),Наиболее близким к предлагаемому является вяжущее, которое включает молотый вторичный гранулированный шлакцветной металлургии, отходы обогащения металлургических руд и дополнительно щелочной возбудитель - известь илипортландцемент до 20 2 .Недостатком этого вяжущего являетсявысокая плотность раствора, обусловлен ная удельным весом отходов (не менее3,5 г/см ), что неприемлемо при соэдании тампонажного раствора для цементирования зон с аномально низкими пластовыми давлениями. 25Недостатком вяжущего является такжеего высокоосновность (СаО 1 2), а"О,зто отрицательно сказывается на термосолестойкости . Кроме того, вяжущее 30 имеет недостаточно удовлетворительные геологические свойства, добавление извести или портландцемента улучшает их очень незначительно, а портландцементдефицитное дорогостоящее сырье,Цель изобретения - снижение нлотности раствора, повышение термостойкостн вяжущего. Это достигается тем, что вяжущее, включающее шлак, щелочной возбудитель схватйвания и добавку, содержит шлак рафинированного феррохрома и в качестве добавки-хвосты обогащения медно-молибденовых руд при следующем соотношении компонентов, вес,:Шлак рафинированногоферрохрома 45-47,5 Щелочной возбудительсхватывания 5-10 Хвосты обогащения медномолибденовых руд 45-47,5, Смесь шлака и добавки имеет следующий состав, вес.З: 510 50-52 АС О 11,5-12, 5 СаО 25-26 тв,О, О, 38- О, 44 М 0 4 г 5-5,5 Со О 2-2 ф 5Те ОстальноеВ качестве щелочного возбудителя и- жет быть использовано жидкое стекло.Исходный продукт - шлак рафинированного феррохрома, который является саморассыпающимся, так как содержит модификацив двухкальциевого силиката, по своей природе относится к основным кристаллическим шлакам с уд.вес 2,9- -3,0 г/смПри добавлении к этому шлаку равного количества отходов обогащения(хвостов) медно-молибденовых руд, имеющих уд.вес 2,9-2,95 г/см , получается смесь, которая при водосмесевом отношении 0,55 обеспечивает создание облегченного тампонажного раствора плотностью 1,70-1,75 г/см.При смешивании саморассыпающегося шлака и хвостов происходит оптимизация состава вяжущего, (вес.Ъ): 50 50-52) СаО 25-26; АЕО 11,5-12,5, что обеспечивает при взаимодействии с водой образование низкоосновных гидросиликатов и гидрогранатов кальция позволяющих получать плотный термосолестойкий камень.В исходном шлаке содержание извести в 2 раза больше, чем кремнезема. До- ха . бавление к нему кремнеэемсодержащей добавки меняет соотношение извести и кремнезема так, что извести становится в два раза меньше, чем кремнезема .Получение высокоосновных гидросиликатов кальция, не стойких при высоких температурах (свыше 100 ) исключается и обеСпечивается получение ниэкоосновных тоберморитоподобных гидросиликатов кальция, устойчивых в широком интервале температур (20-200 С).Введейие жидкого стекла в качестве щелочного возбудителя способствует активизации шлака в кремнеэемсодержашей добавке, а также улучшает реологические свойства вяжущего.Пример, Сухую смесь шлака рафинированного феррохрома и хвостов обогащения медно-молибденовых руд затворяют водой, в которую предварительно добавляют жидкое стекло. Полученная таким образом смесь пригодна для применения при тампонировании скважин.Испытания свойств вяжущего проводят На трех смесях, соотношения компонентов которых находятся в пределах, соответствующих формуле изобретения.Результаты испытаний представлены в таблице (водосмесевое отношение 0,55);1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 э 1 1 И Х 1О ГЮ - 1 01 1 1 л 1 1 ОГ 1 д 1 1 ХГ 11 1 1 1 -- -4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ГГГЭ 1 11 Х 1 1 1 11Г 1 1 Г 4 1 Ю 1 11 31 Рч 1ОО М 13 ХГ Гч Х ГХ 1 1 1и0А 1 б141 йо01 Р 1 1х юаэаО ЭО 1Од И 1 1Л Ею -- 1Эо 11 Е 111 О1 1 3 Х 11 1 Х11 1 11 1 11 1 11 1 1 11 ээ1 1 Д Х 11 о и1 ГЛ 11 Г 1 11 11 1 1 Ю 11 1 ГХ 11 1 ЗГ 41оЙэ -ЕДГ О 1 э д 1 3 око ГГГ ЭО 03 Е э о о ц Ц Ф х но 1 1 1оох хЭМЭСЯФМХа аО Г Хоокцхдохо 2хохйд 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ю 1о Э 1 Д 11с Д 1 Э 1 34 о о о1 1 1 1 1 1 1 1 1 о а оа до х о,оо хххххх х о,5 Х Г 3 Ф Я 1 ОДВЕ 1577183 Формула изобретения Составитель Л.БалкевичРедактор Д.Пинчук Техоед И, Клймко Корректор М. ДемчукВакаэ 3536 /18 Тираж 764 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и отк 1 эытий113035 Москва ЖРаушская наб. д. 4/5с с с у с филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4.Как следует иэ таблицы, прочностные характеристики вяжущего, имеющего уд. вес.1,662 г/см , в два раза выше, чем3требование технических условый ТУ- -1-6-67 на облегченные цементы при 75 С.С повышением температуры прочностные характеристики значительно увеличиваются. Таким образом, предлагаемое вяжущее имеет более низкую плотность, что обуславливается характеристиками используемого сырья: шлака рафинированного феррохрома (2,9-3,0 г/см ) и хвостов обогащения медно-молибденовых руд (2,9-2,95 г/см ), а также повышенным водосмесевым отношением.Предлагаемый облегченный раствор предназначается для производства тампонажных работ, позволяет снизить усилия для подъема цемента в скважине.Вследствие абразивности сырья происходит лучшая очистка обсадных труб и стенок скважины от глинистой корки, что обеспечивает надежную герметизацию контактных эон эаколонного пространства за счет улучшения сцепления цементного камня с трубами и со стенками скважины.Особенно эффективно применение облегченного тампонажного раствора для цементировочыых работ в зонах с малопрочными породами, Кроме того, этотраствор легче поднимать на большуювысоту.5 Вяжущее .для тампонажных растворов,включающее шлак, щелочной возбудитель 10 схватывания и добавку, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью сниженияплотности раствора, повышения термостойкости, оно содержит шлак рафинированного феррохрома и в качестве добавки-хвосты обогащения медно-молибденовых руд при следующем соотношениикомпонентов, вес.%:Шпак рафинированногоФеррохрома 45-47,5Щелочной возбудительсхватывания, 5-10Хвосты обогащениямедно-молибденовых руд 45-47,5.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Волжеиский А.В., Буров Ю.С.,Виноградов Б.Н., Гладких К.В. Бетоныи изделия из шлаковых и;вольных материалов, М Изд-во литературы построительству, 1969, с, 118-121.302. Авторское свидетельство СССРР 316665, кл. С 04 В 7/14,1971.