Тампонажный раствор

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к тампонажным растворам дляцементирования обсадных колонн внефтяных и газовых скважинах.Известны тампонажные растворы, 5. состоящие из доменного шлака иокиси магния высокой чистоты 13,каустического магнезита, растворасоли элекгролита и суперфосфата (.2)Недостатками укаэанных тампонажных растворов являются или дефицитность компонентов (например, окисимагния высокой чистоты ), или ухудшения технологических показателейтампонажного раствора и камня иэмагнеэиального вяжущего при введении добавок, а также высокая стоимость компонентов,Наиболее близким к изобретениюявляется тампонажный раствор на основе магнеэиального вяжущего, состоящий из каустического магнезита(10,0-20,0 мас.Ъ), минеральной добавки в виде суперфосфата(1,7-9,9 мас.Ъ)и воды (остальное) 23.25Недостатком указанного тампонажного раствора является, то что вве,дение суперфосфата значительно сйижает водосолестойкостф камня, повышает его проницаемость в гидробаротермальных условиях. Крометого, раствор очень быстро загустевает,что не позволяет доставитьего в заданный интервал скважины.В то же время увеличение объемовбурения И наличие большого количества нефтегазовых площадей с хемогенными отложениями требуют применениясолестойких тампонажных материалов.Цель изобретения - повышениекорроэионной стойкости цементного 4 Окамня в интервале температур 20140 С.Поставленная цель достигаетсятем, что тампонажный раствор, включающий каустический доломит, раствор 4хлористого магния и минеральнуюдобавку, содержит в качестве минеральной добавки горелую породутерриконов угольных шахт или золоуноса твердых топлив и дополнитель- уно содержит жидкое стекло приследующем соотношении компонентов,мас.В:Горелая порода терриконов угольных шахт55или золоунос твердых.топлив 15-25Жидкое стекло 0,5-2,0Вода 11,1-18,5Хлористый магний 3,9-6,5Каустический 60доломит ОстальноеВыбор добавок объясняется тем,что при введении в магнеэиальноевяжущее алюмоснликатного компонентав виде горелой породы или эолы и 5 в качестье ак 1 ивизатора - жидкогостекла при гидротермальной обработке создаются условия для образова-,ния кальциевых и магниевых гидрогранатов, которые обеспечивают высокую прочность и повышают коррозионную стойкость,Горелая порода является продуктом самообжига горных пород иэугольных шахт. Основными активнымисоставляющими ее является дегидратированное глинистое вещество типаметакаолинита, аморФные %0 Р и МРОзколлоидное железо и деструктированныя кварц.Эолоунос является многотоннажными недефицитным отходом от сжиганияуглей, отбирается с фильтров и нетребует дополнительной сушки ипомола. В естественном состоянииэто мелкодисперсный порошок с удельной поверхностью .5200 см/г, плотностью 2000 кг/м 5, объемной плотностью 700-800 кг/мз. Химическийсостав золы,Ъ: 502 52-,54;НР О 15-24;Ре о 17-22; СаО 2,2-6,0. Жидкоестекло (силикат натрия), общая химическая формула соединения Й О и 50где Р ч - йц О;число молекул кремнезема;Используют силикат натрия, водный раствор которого представляетсобой вязкую жидкость светло-желтого цвета, плотность жидкого стекла11450 кг/смз (ГОСТ 13078-81). Тампонажный раствор готовят следующим образом,Доломит дробят до размера куска,равного 15-20 см, и обжигают при700 С в течение 2,5 ч, Затем его измельчают до остатка на сите4900 отв/см не более 25. Измельченный каустический доломит смешиваютс тонкодисперсной минеральной добавкой, добавляют жидкое стекло иполученную смесь затворяют растворомхлористого магния плотностью1200 кг/м 5 иэ расчета 50-70 мл(В/Ц=0,5 и 0,7) 100 г смеси. Готовят,также известный тампонажный раствор2.Пробы перемешивают в течение5 мин, затем разделяют на две части.Одну часть берут для испытания технологических параметров дисперсии(подвижности, водоотдачи, седиментационной устойчивости, прокачиваемости), а другую помещают в автоклавыдля замера физико-механическихпоказателей камня.П р и м е р 1. Берут 45 г золы,208,5 г каустического доломита,1,5 г жидкого стекла, 11,7 г хлоридамагния. Смесь тщательно перемешиваюти затворяют 33,9 мл воды.П р и м е р 2. Берут 75 г эолы,144 г каустического доломита, 6 гжидкого стекла, 19,5 г хлорида маг1101542 Предлагаемый тампонажный растворимеет низкое водоотделение, регулируеьазе сроки загустевания, высокую прочность (25-30 МПа), практически нулевую проницаемость, высокую корро зионную стойкость. Внедрение предлагаемого растворав производство позволит повысить качество цементирования обсадных 1 О колонн и получить большой зкономический эффект,Т а б л и ц а 1 Содержание компонентов, мас,Ъ Состав Вода СуперФосфат Хлорид магния Жидкое стекло 69,5 3,9 0,5 15 25 3.48,0 2,0 18,5 6,5 5,2 52,7 1,25 14,8 20 15,3,9 695.05 4 25. 18,5 б, 5. 2,0 48,0 14,8 5,2 1,25 53,7 20 10,0 1,7 55 33,3 9,9 20,0 66,6. Таблица 2Условия испытаний Состав Параметры раствора Тф,С Плотйость Водоотда". Прокачиваекг/см ча,Змость ч-мин1815 20 20 0 1815 60 20 0 1815 ф 140 . 40 0 20 20 0 1815 20 1815 20 3-50 60 0 2-00 181.5 140 40 20 5-30 3-20 20 1815 0 20 20 1815 60О. ния. Смесь тщательно перемешиваюти затворяют 55,5 мл воды.П р и м е р 3.;Берут 60 г золы,161 г каустического доломита,3,75 г жидкого стекла 15,6 г хлоридамагния. Смесь тщательно перемешивают и затворяют 44,4 мл воды.В табл, 1 приведены составы исследованных тампонажных растворов.В табл, 2 и 3 приведены основныефизико-,механические и технологическиесвойства исследованных составов. ЗолаГорелая Каустипорода ческийдоломит Р,МПа Подвижность,см1101542 Продолжение табл. 2 Параметры раствора Состав Ъ.0,00 20 20 20 0,00 0,00 0,00 25 34 37 39 0,00 0,00 0,00 50 47 0,00 50 50 0,00 0,00 0,00 25,0,00 0,00 0,00 40 35 40 40 0,00 0,00 15 25 20 25 20 19 44 18 50 20 13 21 28 36 50 83 83 83 70 16 18 23 24 65 39 60 20 20 13 20 65 74 78 82 91 85 0 96 Таблица 3 Среда хранения Состав Условия испытаний Насьпценный раствор МСР Водопроводная вода 6 :,МПа,через время й сут Т, С 4.МПа, через время,сут Р,ИПа 90 180 360 360 180 90 2,5 4,1 2,0 2,5 2,5 2,4 20 3,8 3,9 4,7. 2,2 4,8 5,00 20 20 3 2,2 2,1 6,7 2,2 6,3 6,5 20 3,5 3,8 2,0 . 2,3 2,5 2,3 2,3 3,7 5 4,20 20 2,3 3,7 3,9 Прочность при сжатии, МПа через время,сут 0,00 0,00 0,00 0,00 Продолжение табл. 2 0,00 0,00 0,001101542 Среда хранения Состав Водопроводная вода Условия испы- таний Насыщенный раствор МС 1 1 1 4 щ МПа, через время,сут. 3,9 3,93,93,2 3,5 6,00 5,8 3,9 5,6 6,2 5,7 3,5 6,0 6 Ф 1 3,5 6,9 3,5 3,5 Среда хранения Коэффициент стойкости через время, сут е ,Ина, через время,сут 90 180 90 180 360 90 180 360 360 1, 80 1,56 1,2,6 1,30 1,0 у 7 1,56 В 1,84 2,27 2 3,09 2,39 3,9 1,7 2 2,4 8,5 2,04 20 5 70 30 70 30 70 30 7030 70 30 140 50 140 50 140 50 140 50 140 50 140 50 Коэффициент стойкости через время, сут 90 180 - 360 Продолжение. табл, 3 90 180 360 Продолжение табл. 3.5,4 5,8 1,85 Составитель Е.ТангалычевРедактор И,Николайчук ТехредС. Мигунова Корректор А.ферЕнц Заказ .4735/19 Тираж 565 ПодписноеЬНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,41 ВШаЮюшш 5 Ш,ШВа ш е ав Ю юеФФ М йь Коэффициент стойкости через время,сут 2 1,65 1,47 1,70 3 1,83 1,72 1,81 4 .1,17. 1,27 1,51 1,77 1,97 Коэфициегь стойкости через время,сут1,55 1,48 1,48 1,66 1,25 1,23 1,23 1,38 1,43 1,51 1,65 1,74 1,54 1,65