Материал для цементирования скважин

ВЕТСНИХСТИЧЕСНИХ О)О 09) 111) 5 А СПУБЛИ 1 В 33 138 ГОСУДА ПО ДЕЛ РЕТЕНИ ПЬСТВУ ю(53) (56) У 55 У 11 в, (ма 99, 3. ся к областивых скважиниальных вязуемых длявысокотемпеиях воздейфобизованн мельченныи сероводое тения ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(1) Всесоюзный научно-исследователский институт по креплению скважини буровым растворамН,А.Мариампольский, С.Б.ТрусоДзетель и М,А.Егоров622.245.42(088.8)Авторское свидетельстве СССР8559, кл. Е 21 В 33/138, 1977,вторское свидетельство СССР133516, кл. Е 21 В 33/138, 198(54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН(57) Изобретение относит бурения нефтяных и газо и предназначено для спец жущих материалов, исполь цементирования глубоких ратурных скважин в услов ствия пластовых вод или ной агрессии, Цель изобр шение качества материала за счет повышения седиментационной устойчивости раствора и повышение упруго-деформационных параметров цементного камня на его основе. Состав содержит следу - щие компоненты при соотношении с.7); тампонажный цемент 34,82- 87, наполнитель 0,10-65,00, парафин 0,03-0,16, В качестве тампонажного цемента можно использовать тампанажный портландцемент, шлакопортландцемент, шлакопесчаный цемент, В качестве наполнителя используют диатомит, трепел, золы ТЭЦ, утяжеляющие добавки. Состав готовят в шаровой мельнице одновременно загружая в нее сырьевые компоненты тампонажного портландцемента, Перед смешиванием с наполнителем вводят расплавленный и разбрызганный по поверхности компонентов парафин . После помола к гидроому вяжущему добавляют издиатомит2 табл,МайИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к специальным вяжущим материалам, иснользуемым для цементирования глубоких высокотемпературных скважин 5 в условиях воздействия минерализованных пластовых вод или сероводороднойагрессии.Цель изобретения - улучшение качества материала за счет повышения се 10диментационной устойчивости раствораи повышения упруго-деформационных параметров цементного камня на его основеМатериал для цементирования содержит тампонажный цемент, наполнительи парафин при следующем соотношенииингредиентов, мас.7:Тампонажный цемент 34,84-99,87Наполнитель 0,10-65,0020Парафин 0,03-0,16В качестве тампонажного цементаможно использовать тампонажный портландцемент, шлакопортландцемент, шлакопесчаный цемент,В качестве наполнителя можно использовать диатомит, трепел, золыТЭЦ, утяжеляющие добавки и т.д.Введение парафина в тампонажныйцемент осуществляют перед смешениемего с наполнителем в жидком (расплавленном) виде,Результаты исследований физико-механических свойств тампонажного раствора и камня на основе данного состава для цементирования скважин (по содержанию компонентов) приведены втабл. 1. 40П р и м е р 1. Для приготовления 5 кг состава для цементирования скважин в лабораторную шаровую мельницу одновременно загрузили 3,3665 кг (67,33 мас.7) сырьевых компонентов45 тампон ажно го портландцемента (клинкер, гипс и диатомит) и 0,006 кг (0,12 мас.7) расплавленного и разбрызганного по их поверхности парафина. После помола до удельной поверхности Б = 3500 см /г к гидрофо- "50 бизованному вяжущему добавили 1,6275 кг (32,55 мас.7.) диатомита, измельченного до Б = 18000 см /г,Полученный материал для цементирования скважин был гидрофобен (кап 55 ля воды удерживалась на поверхности 12 мин), Из него приготовили тампонажный раствор при В/Ц = 0,9 (опыт 2,табл, 1), который имел растекаемость 21 см и плотность 1470 кг/м.После твердения н течение 48 ч при 75 С и давлении 20 МПа камень имел предел прочности при изгибе (сжатии 3,8) 6,7 МПа, прогиб при изгибе до разрушения 1,21 мм, ударную вязкость 1850 Дж/м, газопроницаемость 0,97 10мкм, коэффициент коррозионной стойкости 0,65.П р и м е р 2. Для приготовления 5 кг состава для цементиров ания скважин в лабораторную шаровую мельницу одновременно загрузили 34,84 мас.7. (1,742 кг) сырьевых компонентов шлакопортландцемента (клинкер, гранулированный шлак и гипс) и 0,16 мас.7. (0,008 кг) расплавленного и разбрызганного по их поверхности парафина. После измельчения до удельной поверхности Б = 3000 см /г к полученному вяжущему добавили 65 мас.7. (3,25 кг) гематита (Б = 2000 см /г) и тщательно перемешали смесь, затем из него приготовили тампонажный раствор с В/Ц0,3, Раствор имел растекаемость 19 см и плотность 2270 кг/м (см. табл, 1), после твердения в течение 48 ч при 125 С и давлении 30 МЛа, полученный камень имел предел прочности при изгибе (сжатии 3,6) 9,3 МПа, прогиб при изгибе до разрушения 1,23 мм, ударную вязкость 1810 Дж/м, газопроницаемость 0,831 10мкм, коэффициент коррозионной стойкости 0,75.П р и м е р 3, Для приготовления 5 кг состава для цементирования скважин в лабораторную шаровую мельницу загрузили 99,88 мас.7. (4,9940 кг) сырьевых компонентов шлакопесчаного цемента типа ШПЦС(доменный гранулированный шлак, кварцевый песок), и О, 03 мас.7 (0,001 кг) расплавленного и разбрызганного по их поверхности парафина. После помола до удельной поверхности Б = 2500 см/г добавили 0,1 мас.7 (0005 кг) баритового концентрата (Б = 2500 см /г) и тщательно перемешали смесь.Из полученного состава (гидрофоб- ность 8 мин) готовили тампонажный раствор с В/Ц = 0,45, который имел растекаемость 22 см, плотность 1790 кг/м (см. табл, 1, п,16). Послео твердения в течение 48 ч при 100 С и давлении 60 МПа камень имел предел прочности при изгибе (сжатии 2,4)3 13037 5,2 МПа, прогиб при изгибе до разрушения 1,10 мм, ударную вязкость1770 Дж/м, газопроницаемость 0,09 х х 10мкм, коэффициент коррозионной . стойкости 0,95. 5В табл. 2 приведены данные, касающиеся седиментационной устойчивости цементных составов,Более высокие значения упруго-де формационных характеристик данного состава, его повышенный срок сохраняемости (исследования показали, что срок сохраняемости увеличивается до 1 года), позволяют повысить качество 15 цементирования нефтяных и газовых скважин как саномально низкими, так и аномально высокими пластовыми давлениями при наличии минерализованных пластовых вод и сероводородной агрес35сии, Использов ание данного материала повышает долговечность службы тампонажного камня в скважинах, что удлиняет их межремонтный период,Формула изобре тенияМатериал для цементирования скважин, содержащий тампонажный цемент, наполнитель и парафин, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества материала за счет повышения седиментационной устойчивости раствора и повышения упруго-деформационных параметров цементного камня на его основе, он имеет следующий состав, мае.Е:Тампонажный цемент 34,84-99,87 Наполнитель 0,10-65, 00 Парафин 0,03- 0,16о о щО О 1 Р еЗ ЗЩ,е фЗО О ЭСР ц Х Оч сч Омо 0 у е сЧ Еф о о ф ао НЩо ог.дз% юР. 1 й 11 ф а 1 щ ай 1 ОХЭ Р 1 З оо оа ф Ц МР 1 ф В сС Й о о а о 1а сч а а 1 а у-. ъФ м1 3037:35 10 Таблица 2 Состав материала, мас.7 Свойства камня через48 ч твердения при Т- 100 С иР =30 МПаОпы ГазопроницаеОтклонениеплотности Песок Варит Парафин Т ампо- нажный ость1 10 Гд мкм Предел рогиб ри изгибе,мм портландцемент арная р-ра(возпрочнос ти, МПа раствора, 7,сть,духововлечение)кг/м при при сжа изги- тии бе 1,47 2180 7,2 14,7 0,05 2,9- 10 0,2 1,35 1980 5,5 13,4 0,09-30 3,1 Составитель Л,БестужеваТехред М. Ходанич Редактор Л,Повхан Корректор М,Демчик Заказ 1288/35 Тираж 533 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раупская наб д. 4/5