Облегченный тампонажный материал

(51) 4 Е 21 В 33/1 НИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСТВУ трал слоисто-ленточного типа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельство СССР у 960420, кл. Е 21 В 33/138, 1979.Авторское свидетельство СССР 9 924353, кл. Е 21 В 33/138, 1982. (54)(57) ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ, состоящий из вяжущего,фильтровального перлита и облегчающе-стабилизирующей добавки, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности и термостойкости тампонажного камня, снижения его проницаемости, он в качестве облегчающестабилизирующей добавки содержит глинистый минерал слоисто-ленточного типа при следующем соотношении компонентов,мас,7Вяжущее 74-93Перлит фильровальный 5-20Глинистый минеИзобретение относится к облегченным тампонажнь 1 м материалам, применяемым для цемектирования парогидротермальных, нефтяных, газовых и прочихскважин при геостатических температурах до 300 С,Цель изобретения - повышение прочности и термостойкости тампонажногокамня и снижение его проницаемости.Для приготовления тампонажного материала используются следующие продукты.Фильтровальный перлит характеризуется следующим химическим составом,мас.%: БО 71 - 76; А 1. О 12 - 14;Ге 03 097 - 1 р 5; 1102 01- 0,75СаО 0,82 - 1,0; МрО 0,1 - 0,25; БО0,09 - 0,12; МаО 3,1 - 3,9; КО4,3 - 4,6; п.п.п. 1,0 - 1,8. Плотность 1900 - 2100 кг/м, влажностьзне более 12%, гранулометрический состав; полный остаток на сите 0,075 ммне должен превышать 20%,Глинистые минералы слоисто-ленточного структурного типа палыгорскитили сепиолит,Палыгорскитовый глинопорошок характеризуется следующим средним химическим составом,%: 810 50,65;М 80 8,75; Тз.О 0,20; К О +На О 0,56; СаО 0,14; п.п,п. 20,28,Средний химический состав сепиолита следующий,%: 80 50,70; А 10 з 4,19; Ге 0 1,59; МрО 20,90; К Ой +На О 2,72; п.п.п, 19,90.Р качестве вяжущего применяются шлакопесчаные цементы типа ШПЦС или шлакопортландцементы.В таблице представлены данные,характеризующие Физико-механические свойства раствора и камня из предлагаемого облегченного тампонажного материала, состоящего из вяжущего, фильтрованного перлита и глинистого минерала слоисто-ленточного типа,а также известного материала.Как видно иэ табличкых данных,облегченный тампонажный материал способен твердеть и набирать досгаточную прочность в широком диапазоне температур, имеет высокую начальную прочность, термостойкость и низкую газопроницаемость тампонажного камняВысокая стабильность тампонажного раствора и начальная прочность камняиз прЕдлагаемого материала обеспечиваются тем, что минералы .слоисто 10 15 2 О 25 ЗО 35 40 ленточного типа при затворении водойпоглощают ее беэ значительного разбухания. Это не приводит к возникновению внутренних напряжений и деструктивных процессов при твердении тампонажного камня. Кроме того,термостойкость и .снижение величины газопроницаемости камня обеспечиваются тем, что вяжущее совместно с фильтровальным перлитомпри введении палыо" горскита при температурах выше 150 С образовывают А -замещенный тоберморит и гидрогранат тина плазолита, а при использовании сепнолита - мерлинит. Все зти фазы и структура тампонажного камня стабильно существуют во времени при высоких температурах,П р и м е р 1Облегченный тампонажный материал получают при смешении до однородногосостояния 74 мас,%(740 г) шлакопесчаного цемента марки ШПБС, 20 мас. % (200 г) фильтроперлита и 6 мас,% (60 г) сепиолита.Смесь затворяют водой при водосмесевом отношении В/С = 1,45 (1450 см ). Плотность полученного тампонажного раствора 1300 кг/м , растекаемость 0,21 м.ЭВодоотделение тампонажного раствора в цилиндре объемом 250 смз и высотой 25 см через 2 ч составляет 1,1%,Сроки схватывания тампонажного раствора при 300 С и давлении 60 МПа (соответственно начало и конец) 3 ч 10 мин и 3 ч 35 мин, Предел прочности тампонажного камня при изгибе-сжатии через 48 ч твердения при тех же условиях составляет 1,68/2,9 МПа, через 3 мес твердения - 1,95/4,3 МПа. Газопроницаемость через 48 ч / 3 мес твердения составляет 10,8 10/9,2-з йя 10 мкм П р и м е р 2, Облегченный тампонажный материал получают при смешении 84 мас,% шлакопортландцемента, 12 мас.% фильтроперлита и 4 мас.% палыгорскитаСмесь затворяют водой при В/С = 1,15. Плотность полученного тампонажного раствора 1440 кг/м растекаемость 0,20 м, водоотделение через 2 ч составляет 1,0%, Сроки схватывания тампонажного раствора при 200 С и давлении 60 МПа (начало и конец) соответственно 2 ч 25 мин и 2 ч 50 мин. Предел прочности тампонажного камня через 48 ч твердения в автоклаве при этом режиме составляет 2,51/6,8 МПа, через 3 мествердения 3,71/12,1 МПа. Газопроницаемость камня при этом составляет соответственно 5,0 10 /3,8 10 мкм.П р и м е р 3. Облегченный тампонажный раствор получают смешением 93 мас.2 шлакопесчаного цемента марки ШПЦС, 5 мас.7 фильтроперлита и 2,мас,7 палыгорскита. Смесь затворяют. водой при В/С = 0,90. Плотность полученного тампонажного раствора 1540 кг/м , растекаемость 0,20 м,водоотделение через 2 ч 1,57. Начало схватывания тампонажного раствора при 150 С и давлении 60 МПа 2 ч 25 мин, конец - 2 ч 55 мин. Предел прочности тампонажного камня при изгибе-сжатии через 48 ч твердения при этом режиме составляет 2,35/7,5 МПа, через 3 мес твердения 3,35/1,8 МПа.Газопроницаемость камня при этом со О ставляет соответственно 7,3 10 /4,5 10 з мкм.о о м сч сч Иа 9 3" В сПа 9 ЕВ эх ц оц 1 од1 9аД ОЗЦэ й о 1 Хч Ю " аО ла ЩлР м а л л м м чо оОл сч ч аф 1о1 о о е ф11 м м