Облегченный тампонажный материал для крепления скважин

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 922268 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(5)М, Кл. Е 21 В 33/138 Государстмниый комитет ио делам изобретений и открытийш в А,И.Булатов, В.А.Левшин, В.А.Антонов, Г."И.Гагай.;.: - ,М.В.Рогожина и Д,А.Лоскутов 7 Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(54) ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН Известен облегченный тампонажный цемент (ОЦГ) для горячих скважин, в состав которого входят портландцемент, молотый шлак и трепел. Он предназначен для цементирования скважин с температурами от 30 до 90 С 11.При использовании ОЦГ при температурах от 90 до 150 С в тампонажный раствор вводят замедлители в коли" честве 0,53 от массы вяжущего. Плотность исходного раствора 1,45 кг/смЪ При температуре свыше 150 фС материал не применяется из-эа пониженных прочностных показателей. Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к тампонажным материалам, используемым при креплении высокотемператур" ных скважин,Наличие в разрезе высокопроницаемых горизонтов, склонных к гидроразрывам и поглощениям, приводит к серьезным осложнениям в скважине,Подьем тампонажного раствора вглубоких скважинах на заданную высоту можно обеспечитьпри наличии тампонажных растворов с пониженной плотностью.Известен также облегченный тампонажный материал для крепления скважин на основе вяжущего, облегчающейдобавки и газонаполнительных гранул,плотность раствора которого1,3 г/см23Недостатками известного материалаявляются высокое водосодержание(В/Т 1,75-2,2) и соответственно низ 15кая прочность при изгибе, а такжеограниченная область применениядо 160 оС,Цель изобретения - обеспечениенабора прочности на ранней стадиитвердения при высоких положительныхтемпературах 160-250 фС, а такжеснижение плотности,Для достижения поставленной целиоблегченный тампонажный материал до3 922 полнительно содержит костру конопли или льна - отход пенькопроизводства, состоящий из мас,/:.Целлюлозы 40-60Пентазаны 20-30Лигнина 20-30 при следующем соотношении компонен" тов, мас.3:Вяжущее 60-80Облегчающаядобавка 10-20Костра, коноплиили льна - отход пенькопроизводства 10-20Плотность костры составляет 0,65 г/см .Из нее изготовливают прессование плиты для мебельной промышленности, брикеты для топлива Костра также может быть использована для производства бумаги, пластмасс и целлюлозы. Имея замкнутые микропоры в структуре, костра является исключительно эффективной облегцающей добавкой (поры не разрушаются при давлении до 35 МПа и отличаются повышенной водоудерживающей способностью), Кро- ме этого, за счет волокнистой структуры костра п вышает трещиностойкость камня,.Роль активной облегцающей добавки выполняет трепел, опака, диатомит и др., которые ускоряют процесс структурообразования в начальной стадии гидратации, имеют высокую активную поверхность, являясь адсорбентом лигнина и других продуктов разложения при повышении температуры.При температурах твердения от 50 до 120 ОС в качестве вяжущего используется портландцемент, а при 120-250 ОС - молотый гранулированный шлак, шлако-песчаные цементы.П р и м е р 1. Тампонажный материал состоит из 604 портландцемента, 20 трепе а, 203 костры. Жидкость затворения - вода (В/Т=1/7), Плот 268 4ность раствора 1,25 г/см, растекае 3мость 7 см. При 100 С и давлении30 МПа прочность при изгибе составила через 2 сут.1,0 МПа.П р и м е р 2. Тампонажный материал состоит из 70 шлака, 10 трепела и 20 костры (В/Т 1/7). Плотность раствора 1,28 г/см, растека 3емость 19 см, При твердении в усло 16 виях 175 С и 30 МПа прочность приоизгибе .камня составила через 2 сут.2,0 МПа,Как видно из приведенных табл. и2 физико-механических свойств раство 15 ра и камня, полученный облегченныйтампонажный материал способен твердеть и иметь высокую прочность наизгиб и сжатие при температурах до250 С, обуславливая при этом снижеОр ние плотности самого раствора, чтообеспечивает качество проведенияизоляционных работ.По прейскуранту Р 24-19-57 (введен в действие 01.01,79) 1 т ОЦГ с2 З введением эффективного замедлителя. БКК, действующего при температурах120 - 150 фС стоит 58 руб., оптимальное количество костры для полученияраствора плотностью 1,28 г/см составляет 201, вяжущего (шлак) 803,1 т предлагаемого облегченноготампонажного материала стоит 20 руб.Следовательно, экономический эффектот внедрения нового облегченноготампонажного материала составляет,39 Руб, с 1 т,Если использовать только отходыБрюховецкого, Тимашевского и Курганинского пенькозаводов, суммарноеколицество которых составляет ежегодно 50 тыс.т, то можно получить200 тыс.т предлагаемого облегченноготампонажного материала, экономицеский эффект от использования которого составит 7,6 млн.руб. в год, кроме того, рационально будут использоваться отходы производства.922268 Е И1- ЭО ао эх УУо эаО ес кс:С йЭ Х фсЕЭ Ха. аООс с. 1 1 1 1 1 1 111111а о В Ф ф сч оЬ смо о м м о м а 1 ф Эе а 1 а 1-.ф1 о о сч ои сл М 1 Э.ОэсО1 Э1 111 1 1 л 1- Е ц айаг, оое Х о 3 О 1- 1-О О - с е с а амВФ э е е а м о Э м Ю 1 1- 1- ООО еое а. Е а 1- ОЪ мФ о о 31 о оМ 1 110 922268 формула изобретения 60-80 10-20 ВяжущееОблегчающая добавкаКостра конопли илильна - отходпенькопроизводства 10-20 Составитель В,Никулин Редактор О,Половка Техред С. Мигунова Корректор М.ПожоЗаказ 2530/40 Тираж 624 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Облегченный тампонажный материал для крепления скважин на основе вя" жущего и облегчающей добавки, о тл и ч а ю щ и й с я тем что, с целью обеспечения набора прочности на ранней стадии твердения при высо" ких положительных температурах 160"о250 С, а также снижения его плотности, он дополнительно содержит костру конопли или льна - отход пенькопроизводства, состоящий из, мас,4:Целлюлозы40-60Пентазаны 20-30Лигнина 20-30 при следующем соотношении компонен" тов, мас.3: юоИсточники информациипринятые во внимание при экспертизеБулатов А.И. Тампонажные материалы и технология цементированияскважин. М "Недра", 1977, с.223225.2. Данюшевский В. С. Проектирование оптимальных составов тампонажныхцементов. М., "Недра", 1978, с.243258 (прототип).