Тампонажный раствор

Союз СоветскиеСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1, 730952(23) Приоритет ио лелаге изобретений и открытииЛата опубликования описания 05.05.80(72) Авторы изобретения Б В. Крых, В, И, Герц и Р, В, Асмолова Полтавское отделение Украинского научно-исследовательскогогеологоразведочного института Министерства геологииУкраинской ССР(54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР Изобретение относится к производствутампонажных растворов с большой величиной расширения, в частности для цементирования скважин при температурах 75100 С, и может быть использовано внефтегазовой промышленности.Известен твмпонажный раствор с большой величиной расширения на основе цемента, расширявшей добавки-негашенойизвести и воды 1 .оОднако он пригоден для примененияпри температурах до 70 С.Наиболее близким к предлагаемому является тампонажный раствор на основецемента, расширяюпей добавки - хромат 5ного шлака и воды 2.Однако этот раствор пригоден для применения при температурах свыше 120 С,и величина его расширения невелика.Бель изобретения - получение расшиЩрения тампонажного раствора при темпеоа туре 7 5-100 С,Поставленная цель достигается тем,что в тампонажном растворе, содержашем в качестве основы минеральное вяжушее,например цемент для "горячих" скважин,расщиряюшую добавку и воду, в качестверасширяющей добавки используют летучуюэолу горючих сланцев при следующем соотношении и ингредиентов, вес.:Минеральное вяжущее,например цемент для-горячих скважин 178336Летучая зола горючихсланцев 12,5-50,0Вода ОстальноеПри изготовлении тампонажного раствора используются золы натуральной степени дисперсности не требующие дополнительного помола перед приготовлениемтампонажного раствора, Готовят растворыиз смесей темпонажного цемента для "горячих скважин,и топливных летучих зол,образуюшихся при сжигании горючих сланцев, Испытывают два типа зол, расзличаюшихся по способу золоудаления: циклонную и злектрофильровую, При сходствехимического состава они отличаются поЭ 730952 4степени дисперсности; удельная поверх- тична. В реэупьтате этого исключается ность циклонной эолы составпяет 650- опасность появления вредных напряже смог, а электрофильтровой - 2700- ний, возникающих при расширении цемент см/г. ного камня с уже сформировавшейся струкРасширение тампонажного раствора на турой и приводящих его к разрушению.чинается и заканчивается практически втечение времени схватывания, т.е, в пе,риод, когда смесь еще достаточно ппас. В табл. 1 представлено расширениетампонажных растворов.Таблица 1 4,8 2,8 3,6 6,4 9,0 9,6 16,5 1,8 2,2 2,4 3,0 3,8 4,5 11,6 50 50 21,8 3,0 4,0 4,1 6,6 50 50 6,1 90 Шпако-песчаная смесь с 20% хроматного шлама (прототип) 2,03 Шпако-песчаная смесь с 30% хроматного шлама (прототип) 3,38 Величина расширения пропорциональна количеству вводимой добавки и увеличивается при повышении температуры, Приведенные данные также показывают, что ва рьируя состав смеси, можно регулироватьрасширение в пределах до 20%,Зависимость прочности при сжатии отпродопкитепьности твердения дана в табл. 2,7 7309Основные технологические параметрырасширяющегося тампонажного раствора(удельный вес, сроки схватывания, прочность) соответствуют требованиям ТУ2 1-1-6-67 дпя облегченных растворов,Добавка летучей золы замедляет срокисхФяывания поэтому при цементированиидо 75 Ъ: применение замедлителей не требуется. При более высоких температурах сроки схватывания растворов легко регулируются известными реегентеми: СВК; ССБ,гипан, окзил, хлористый натрий.Механическая прочность камня из расширяющихся смесей зависит от количестве расширяющей добавки, ее вида, а также от условий твердения, Предел прочности при сжатии многозопьных смесей сбольшим расширением ниже, чем прочностьсмесей с небольшим количеством добавки.Тампонажные растворы, твердеющие в ав Отоклавных.условиях при температуре100 ОС образуют камень большей прочности, чем растворы идентичного состава,твердеющие при низких температурах иатмосферном давлении (табл. 2),5Высокую прочность имеют растворысодержащие в качестве расширяющей добавки эпектрофильтровую золу. Циклоннаязола несколько снижает прочность камня,но позволяет получить расширение до 22%.ЗОПредлагаемые расширяющисся " ампонежные растворы могут быть рекомендова-ны для цементирования скважин с температурой 75-100 С. Воздействие болеевысоких температур и давлений, как показывают опыты, ведет к снижению прочности образцов к 28-суточному сроку.Применение рекомендуемых тампонежных растворов позволяет обеспечить на 40дежную герметизацию затрубного пространства за счет уплотнения глинистой коркина стенках скважины, В поперечном сечении реальной скважины площадь, занимаемая глинистой коркой, в зависимости от45соотношений диаметров скважин и обседных труб, составляет 3-167 о плошади коль-,цевого пространства. При значительнойтолщине этой корки необходимую степеньее уплотнения обеспечивает лишь раствор 52 8с большой величиной расширения, аналогичный данному.Технология приготовления расширякьшегося темпонежного раствора не отличается от общепринятых способов получения растворов из смесей темпонажного цементе с различного рода функциональными наполнителями (гпинопорошок меп, песок, диатомит и др,), Г 1 риготовление расширяющихся смесей возможно как непосредственно на буровой, так и в заводских условиях, Поскольку топливная зола представляет собой тонкодисперсный порошок, не требуется дополнительный помол ее перед приготовлением раствора,Использование топливной золы в кечестве расширяющей добавки эффективно технологически и экономически выгодно, так как снижает стоимость тампонажного ра твора и позволяет найти применение промышленному отходу, которым является топливная зола.Формула изобоет енияТампонажный раствор содержащий вкачестве основы минеральное вяжущее,например цемент для "горячих" скважин,расшиояюшую добавку и воду, о т л и -ч а ю ш и й с я тем, что, с целью получения расширения при температуре 75100 С, в качестве расширяющей добавкииспользуют летучую золу горючих сланцев при следующем соотношении ингредиентов, весЛ;Минеральное вяжущее,например цемент длягорячих" скважин 17,8-53,6Летучая зола горючихсланцев 12,5-50,0Вода ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертчзе1. Йанюшевский В. С. и др. Новое вбурении скважин, М., "Недра, 1970,с., 186-195,2, Авторское свидетельство СССРЪ 352885, кп, Е 21 В 33/138, 1970Составитель В, БекшутовРедактор В. Зервенская Техред С. Мигай Корректор М, ВигупаЗаказ 1483/17 Тираж 626 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Г 1 атент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4