РАСШИРЯЮЩИЙСЯ ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ С РЕГУЛИРУЕМОЙ ПЛОТНОСТЬЮ РАСТВОРА Российский патент 2010 года по МПК C09K8/467 

Изобретение относится к расширяющемуся тампонажному материалу с регулируемой плотностью раствора и может быть использовано при заводском изготовлении готовых к применению сухих тонкомолотых тампонажных материалов, необходимых для цементирования обсадных колонн в нефтяных, газовых и других скважинах.

Известен расширяющийся тампонажный материал пониженной плотности, включающий в мас.ч.: портландцемент 100, расширяющуюся добавку Б-7, технические лигносульфонаты 0,01-0,25; триэтаноламин 0,01-0,06; смолу нейтрализованную воздухововлекающую 0,005-0,1; гипс 0-6. Расширяющийся тампонажный материал может содержать в качестве расширяющейся добавки по крайней мере один компонент из группы: глиноземистый цемент, алюмокальциевый шлак, сульфоалюминаты кальция, сульфоферриты кальция (см. патент RU 2192539, МПК 7 E21B 33/138, опубл. 10.11.2002, Бюл. №31).

Наиболее близким из аналогов является тампонажный материал, содержащий в мас.%: бездобавочный тампонажный портландцемент 49-74,9; сульфоалюминатно-известковый спек 5-20; абиетат натрия 0,1-1,0; молотая термообработанная при 700-900°С глина 20-30 (см. патент RU 2204694, МПК 7 E21B 33/138, опубл. 20.05.2003, Бюл. №14).

Недостатком прототипа являются недостаточно высокая седиментационная устойчивость раствора, недостаточный диапазон регулирования плотности раствора, недостаточно высокая адгезионная прочность и недостаточно широкий диапазон изменения величины расширения тампонажного камня.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и получение расширяющего тампонажного материала с повышенной седиментационной устойчивостью, высокой адгезионной прочностью. Поставленная цель достигается за счет того, что расширяющийся тампонажный материал, включающий бездобавочный тампонажный портландцемент, термообработанную глину молотую, содержит указанную глину, термообработанную при температуре 950-1000°С и дополнительно полуводный гипс, силипон, винную кислоту, пластификатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бездобавочный тампонажный портландцемент 37-57 Указанная глина 39-58 Полуводный гипс 3-4 Силипон 0,01-0,05 Винная кислота 0,01-0,05 Пластификатор 0,01-0,45

Регулирование плотности тампонажного раствора в большом диапазоне осуществляется разной интенсивностью перемешивания, изменение величины адгезионной прочности и расширения тампонажного камня в широком диапазоне обеспечивается разной интенсивностью перемешиваний и изменением температуры твердения раствора и камня.

Пример осуществления изобретения.

Для приготовления расширяющегося тампонажного материала с регулируемой плотностью раствора используют бездобавочный тампонажный портландцемент по ГОСТ 1581-96, термически и механически активированную глину месторождения Биклянский разрез, получаемую обжигом сырья при температуре 950-1000°С и последующим помолом до удельной поверхности 400-600 м²/г, полуводный гипс марки Г-5 или Г-7, силипон - поверхностно-активное вещество на основе лаурилсульфата натрия, винную кислоту, пластификатор. В качестве пластификатора могут быть использованы С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, ЛСТ - технические лигносульфонаты, поликарбоксилатный пластификатор. Указанные компоненты в условиях завода сухих смесей тщательно дозируют, интенсивно перемешивают и упаковывают в разнообразную герметичную тару, перед началом цементирования затворяют предварительно нагретой до умеренных температур (50-60°С) водой при соотношении тампонажный материал: вода от 1:0,5 до 1:0,7.

Состав тампонажного материала и технологические свойства тампонажного раствора и физико-механические свойства образующегося тампонажного камня приведены в таблицах 1 и 2.

Как следует из табл.2, полученный по изобретению тампонажный материал имеет высокую седиментационную устойчивость, большой диапазон регулирования плотности раствора, высокую адгезионную прочность и широкий диапазон изменения величины расширения тампонажного камня.

Таблица 1 № состава/компоненты, мас.% 1 2 3 Бездобавочный тампонажный портландцемент 50 50 50 Глина термообработанная 43,63 45,45 46,39 Полуводный гипс 3 4 3 Силипон 0,03 0,02 0,03 Винная кислота 0,02 0,03 0,03 С-3 0,02   0,02 ЛСТ 0,3 0,5 0,5 Примечание: Время перемешивания тампонажного раствора составляло 3 мин. Состав 1 затворяют на пресной воде. Состав 2 затворяют пресной водой. Состав 3 затворяют минерализованной водой. Глина, термообработанная при 950°С с удельной поверхностью 600 м²/кг.

Настоящее изобретение относится к составу расширяющегося тампонажного материала с регулируемой плотностью раствора и может использоваться при заводском изготовлении готовых к применению тампонажных материалов, необходимых для цементирования обсадных колонн в нефтяных, газовых и других скважинах. Расширяющийся тампонажный материал с регулируемой плотностью раствора, включающий бездобавочный тампонажный портландцемент, молотую глину, термообработанную при температуре 950-1000°С, полуводный гипс, силипон, винную кислоту, пластификатор при следующем соотношении компонентов, мас.%: бездобавочный тампонажный портландцемент 37-57, указанная глина 39-58, полуводный гипс 3-4, силипон 0,01-0,05, винная кислота 0,01-0,05, пластификатор 0,01-0,45. Технический результат - повышение седиментационной устойчивости, увеличение адгезионной прочности. 2 табл.

Расширяющийся тампонажный материал с регулируемой плотностью раствора, включающий бездобавочный тампонажный портландцемент, молотую термообработанную глину, отличающийся тем, что он содержит указанную глину, термообработанную при температуре 950-1000°С, и дополнительно полуводный гипс, силипон, винную кислоту, пластификатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бездобавочный тампонажный портландцемент 37-57 Указанная глина 39-58 Полуводный гипс 3-4 Силипон 0,01-0,05 Винная кислота 0,01-0,05 Пластификатор 0,01-0,45