Тампонажный материал для цементирования высокотемпературных скважин Советский патент 1983 года по МПК E21B33/138 

ьо ел

М Изобретение относится к горной промьоиленности, а именно к нефтегазодобывакщей, и может быть использо вано при изготовлении тампонажных материалов, применяемых при крёпле нии буровых скважин в интервале температур 80-250 с. Известен тампонажный материал, содержащий портландцемент, хризотил асбестовое ; минеральное волокно и декстрин (), который используется в качестве пластификатора. Тампонажный камень из этого материа ла обладает повышенными адгезионными свойствами TIJ« Недостатками данного материала являются невысокая стабильность там понажного раствора, низкие прочност ные свойства и коррозионная стойкость камня при температурах выше . Наиболее близким техническим реш нием к изобретению является тампонажный материал для цементировс(ния высокотемпературных скважин, содержащий вяжущее - цемент на шлаковой основе и волокнистую добавку (напол нитель) - шлаковату или базальтовое волокно. Тампонажный камень из этого материала обладает повышенной прочностью и долговечностью 2j. Недостатками известного материала являются повышенная водоотдача раствора и пониженная ударостойкость цементного камня. Целью изобретения является снижеп г хчл-ч т паг rT B/-4t a ние водоотдачи тампонажного раствора и повышение ударостойкости цементного кгилня. Поставленная цель достигается тем, что в тампонажный материал, содержащий вяжущее - тампонажный цемент нд шлаковой основе и волокнистый наполнитель, вводится пластифика тор, а в качестве волокнистого напол нителя - минеральные волокна антофил лит- или хризотил-асбеста при следую щем соотношении компонентов, мас.% Тампонажный цемент на шлаковой основе 92,00-99,45 Минеральные волокна антофиллит- или хризотил-асбеста0,50-7,00 Пластификатор 0,05-1,0 Минеральное волокно хризотил-асбеста (ХА) представляет собой смесь тонких эластичных волокон различной длины и их агрегатов, образованных в процессе расщепления минерала хризотил-асбеста; Волокна регламентируются ГОСТом 12871-67. Минеральные волокна антофиллит-асбеста (АА) состоят из смеси тонкораспущенных волокон асбеста антофиллитового, полученных в процессе расщепления минералов антофиллит-асбеста. Применялись волокна сорта АН-1-42 и утилизированные отходы асбестового производства, регламентируемые ТУ 21-2213-78 и ТУ 023-04-1-75. Тампонажная смесь готовится путем введения минерального волокна в тампонажный цемент (в процессе его изготовления или уже в готовый продукт) с последующим совместным перемешиванием сухой смеси. Возможно введение коротковолокнистого асбеста непосредственно в жидкость затворения или в тампонажный раствор. П р и.м е р . Тампонажный материал состоит из 96,9% тампонажного цемента на шлаковой основе ШПЦС-200, З% ХА и 0,2% пластификатора СДБ ««akJtfl-ri tJaVf и/ч1Ш«/ ЛЛЛ ТТОАЛ n n тампонажному материалу добавляли 40% жидкости. Растекаемость тампонгикного раствора по конусу АзНИИ 19 см, водоотстой через 2 ч составил 0,8%. Прочность при изгибе/сжатии тампонажного камня из этого раствора после суточного твердения при 200°С равна 6,3/24,6 МПа соответственно, сопротивление удару 2060 Дж/м2. Для сравнения: водоотстой тампонажного раствора по известному способу равен 4,0%, сопротивление удару 1860 Дж/м (см. опыт 5 и 6, табл. 1). В табл. 1 приведены физико-механические свойства спеццементов с добавкой волокон.

tf

tr

S Ч Ю

«

Ь

ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ BtJCOKOTEFfflEPATyPHHX СКВАЖИН, содержащий вяжущее - таитонажный цемент на шлаковой основе и волокнистый наполнитель, о тли чающийс я тем, что, с целью снижения водоотдачи и повышения ударостойкости --цементного камня, он дополнительно содержит пластификатор, а в качестве волокнистого наполнителя - минеральные волокна антофиллит- или хризотил-асбеста при следующем соотношении компонентов, мае.%: Тампонажный цемент 92,00-99,45 на шлаковой основе Минеральные воЛокна антофиллит- или (О хризотил-асбеста 0,50-7,00 Пластификатор ;0,05-1, 00

1Л

-ч(М

Предложенный состав тампонажного материала позволяет получить тампонаж ный камень с улучшенными прочноет ними характеристиками, повышенным сопротивлением удару и трёщйностойкостью, коррозионной стойкостью, использованного в температурном диапазоне 100-250®С.

Наличие асбеста (антофиллитового или хризотилового в рассмотренных спеццёментах приводит к значительному снижению образования пены при приготовлении и транспортировке там99,7

0,4

0,3

23 2,09 . есть7,5

96,7

0,30,319 2,11нет 94,7.

0,30,318 2,12нет

99,0

1,0 1,025 2,02 есть

94

1,0 1,025 2,08нет

Экономический эффект от примене- Использование предлагаемого материания тампонажного материала (напри- до также существенно повысит качество

мер, взамен йыпускаемого ШПЦС-120)крепления скважин, увеличит межретолько за счет более низкой его стон-монтный период их эксплуатации и

мости составит 23310 руб. в год.сократит время на капремонт.

понажных растворов, обработанных пенообразующими реагентами, что позволяет повысить максимальное их содержание. Данный эффект особенно важен при креплении зон с АВПД, так как снижение пенообразования повышает плотность утяжеленных растворов (табл. 2).

В табл. 2 приведены технологические свойства тампонажного раствора на основе УЩ-1-200 с добавкой асбеста (при В/Т 0,35).

Таблица2

0,292

О , 265 0,001

не определяли