Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к облегченным тампонажным цементным составам, применяемым при бурении, капитальном ремонте и ликвидации скважины.
Известны облегченные тампонажные цементные составы, основанные на введении облегчающих наполнителей в обычный тампонажный цементный раствор или на использовании специальных облегченных цементов. В качестве облегчающих наполнителей и добавок применяют диатомиты, мел, золу, бентонитовые глину или глинопорошок, резиновую крошку, угольный порошок и т.д. (Р.С.Данюшевский, Р.М.Алиев, И.Ф.Толстых. Справочное руководство по тампонажным материалам. - М.: Недра, 1987, - 373 с.)
Недостаткам известных технических решений является низкая технологическая и экономическая эффективность.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому составу является тампонажный состав, содержащий портланцемент, цеолитизированный туф, ацетат натрия и воду (А.с. СССР N 1671842, кл. E 21 B 33/138).
Недостатком его является недостаточная эффективность.
Задачей изобретения является повышение эффективности состава.
Указанная задача решается тем, что заявляемый облегченный тампонажный состав, содержащий тампонажный цемент, цеолитовый компонент и воду отличается тем, что в качестве цеолитового компонента содержит цеолитный шлам - отход производства синтетических цеолитов, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
Тампонажный цемент - 100
Цеолитный шлам в пересчете на сухое вещество - 5 - 100
Вода - 50 - 280
Применяемый цеолитный шлам - отход производства синтетических цеолитов, представляет собой взвесь мелкодисперсных синтетических цеолитов типа NaA, NaX, CaC и CaX в воде с содержанием сухого вещества от 5 до 50 мас.%. Возможно использование высушенного цеолитного шлама, например, ТУ 38.1011 366.94. Данные вещества негорючи и малотоксичны. В состав шламов входят оксиды кальция, алюминия, натрия или калия, а также активная двуокись кремния. Тампонажный цемент соответствует ГОСТ 1581-91.
Состав готовят следующим способом. Цеолитный шлам смешивается с водой и полученной смесью затворяется цемент.
Механизм действия состава следующий. Мелкодисперсные частицы шлама участвуют в образовании первичных тиксотропных структур в цементном растворе, что приводит к уменьшению расткаемости, времени начала схватывания и водоотдачи. Изменение тиксотропных свойств цементных растворов позволяет получать облегченные цементные растворы за счет использования высоких водоцементных отношений. Снижение времени не только начала, но и конца схватывания цементных растворов показывает, что цеолитные шламы также участвуют в реакциях отверждения цементного камня, т.е. данная добавка относится к числу активных.
Эффективность тампонажного состава определяли экспериментально, что иллюстрируется в нижеописанных примерах.
Пример 1. Важными характеристиками цементных тампонажных растворов являются плотность, растекаемость по конусу АзНИИ, время начала и конца схватывания. Исследование проводили по общепринятым методикам, измерение времени начала и конца схватывания проводили с помощью прибора Вика. Эксперименты проводили при 20 +/= 2oC. В экспериментах использовали цеолитный шлам производства синтетических цеолитов NaX и CaA.
Как видно из данных табл. 1 - 3, введение в состав цементного тампонажного раствора цеолитного шлама позволяет получать облегченные цементные тампонажные составы плотностью до 1340 кг/м3 с укороченными временами начала и конца схватывания и удовлетворительной растекаемостью.
Состав может дополнительно содержать хлористый кальций в количестве 2 - 8 в. ч. для дополнительного уменьшения времени начала твердения цементного раствора. Хлористый кальций хорошо совместим с цеолитным шламом.
Пример 2. Прочностные характеристики цементного камня исследовали по общепринятым методикам. Пределы прочности на изгиб и сжатие рассчитывали как среднее арифметическое из соответственно 12-15 и 24-30 параллельных измерений. Ошибку среднеарифметического определяли при использовании коэффициентов Стьюдента для 90% доверительного интервала. Эксперименты проводили при 20 +/- 2oC.
Как видно из данных табл. 1 - 3, прочностные характеристики цементного камня, образующегося при твердении заявляемого состава, снижаются по мере роста содержания цеолитного шлама и воды. Однако предел прочности на изгиб получаемого цементного камня не ниже 1 МПа, что позволяет применять облегченный тампонажный состав при ремонтно-изоляционных работах в скважинах.
Пример 3. Водоотдачу цементных растворов определяли на приборе ВМ-6. Эксперименты проводили при 20 +/-2oC.
Как видно из данных табл. 1 - 3, введение в состав тампонажного состава цеолитного шлама позволяет получать тампонажные цементные растворы с уменьшенной водоотдачей.
Пример 4. Данные табл. 3 показывают, что введение в состав хлористого кальция позволяет существенно уменьшить время начала и конца схватывания состава.
Полученные данные подтверждают высокую эффективность облегченного тампонажного состава. Применение заявляемого состава в нефтедобывающей промышленности позволяет: повысить качество цементирования при бурении, капитальном ремонте и ликвидации скважин; снизить затраты на цементирование скважин; квалифицированно использовать отходы нефтехимических производств; улучшить охрану окружающей среды.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ | 1999 |
|
RU2154728C1 |
ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНАЯ ТАМПОНАЖНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2005 |
|
RU2319721C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОБЩЕНИЯ ПЛАСТОВ | 2000 |
|
RU2182958C2 |
ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН | 2008 |
|
RU2370515C1 |
ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТНЫЙ РАСТВОР СЕЛЕКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ | 2008 |
|
RU2370516C1 |
ПОЛИМЕРНЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ | 2002 |
|
RU2212520C1 |
ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР | 2004 |
|
RU2261322C1 |
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР | 2003 |
|
RU2244098C1 |
Тампонажный состав для крепления продуктивной зоны скважины | 2016 |
|
RU2620693C1 |
ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ | 2005 |
|
RU2302444C2 |
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к облегченным тампонажным цементным составам, применяемым при бурении, капитальном ремонте и ликвидации скважин. Технический результат - повышение эффективности состава. Облегченный тампонажный состав содержит тампонажный цемент, цеолитный шлам - отход производства синтетических цеолитов и воду при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: тампонажный цемент 100, цеолитный шлам в пересчете на сухое вещество 5 - 100, вода 50 - 280. 3 табл.
Облегченный тампонажный состав, содержащий тампонажный цемент, цеолитовый компонент и воду, отличающийся тем, что в качестве цеолитового компонента он содержит цеолитный шлам - отход производства синтетических цеолитов при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
Тамонажный цемент - 100
Цеолитный шлам в пересчете на сухое вещество - 5 - 100
Вода - 50 - 280
Тампонажный раствор | 1989 |
|
SU1671842A1 |
Состав для приготовления тампонажного вяжущего | 1986 |
|
SU1573140A1 |
SU 1488436 A1, 23.06.89 | |||
Способ повышения гидравлической активности опоки | 1987 |
|
SU1516473A1 |
Автопогрузчик | 1990 |
|
SU1831453A3 |
US 3510326 A, 05.05.70 | |||
Устройство двукратного усилителя с катодными лампами | 1920 |
|
SU55A1 |
Авторы
Даты
1999-07-20—Публикация
1997-06-26—Подача