Тампонажный материал Советский патент 1983 года по МПК E21B33/138 

. Изобретение относится к составам тампонажных материалов для крепления скважин. Известен тампонажный материал, содержащий щелочные добавки для ускорения твердения шлаковых материалов, например измельченные гранулир ванные шлаки химической промьлдленности и цветной металлургии Cl. Известен тампонажный материал на основе металлургических шлаков, активизированных добавкой извести и портландцемента 2}, Однако при этом большие трудности возникают в дозировке активизато ров твердения, которая зависит от состава шлака и температуры его тве дения. Наиболее близким .к изобретению по составу и технической сущности является тампонажный материал на основе металлургических шлаков совместного помола с кварцевым песком, содержащий щелочной компонент кальцинированную соду в количестве 0,1 - 10 мае, % Сз 3. Однако известный тампонаикный материал имеет укороченные сроки схва тывания и низкую прочность при 20 70°С, неравномерное твердение. Целью изобрехения является расии рение температурного диапазона применения тампонч жного материала и по вышение равномерности действия щелочного компонента. Поставленная цель достигается тем, что в .тампонажном материале на основе гранулированных мвтгшлургиче ких шлаков совместного помола с ква цевым песком и щелочным компонентом в качестве- последнего используют щелочной сульфокарбонатный отход пр изводства капролактама при следующем соотношении компонентов, мае. % Гранулированный металлургический шлак совместного помола с кварцевым песком 90-99 Щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама0 5-10 Причем щелочной сульфокарбонатщ отход производства капролактама име ет следующий состав, % t NajCOi 4(Ь60 Na2S04 25-45 NaCI 5-15 NaOH 2-8 0,2-0,3 NajSjO 0,1-0,3 Щелочные сульфокарбонатные отход производства капролактама xopcxuo ра воряются в воде, не токсичны, не вызывают пено-и газообразование. Оптимальное количество щелочных сул фокарбонатных отходов производства капролактама зависит от гнщ атацион ной актив ности шлака и температуры тампонажного раствора и составляет от 0,5 до 10 мае. %, При содержании указанной добавки менее 0,5 мае. % техни еекие евойетва тампонажного раетвора и образующегося камня практичееки мало улучшаются, поэтому такое содержание принято как нижний предел. Верхний предел предлагаемой добавки принят равным 10 мае. %, что также обуеловлено техническими евойетвами тампонажного раствора и образующегося камня. Это объясняется тем, что в щелочных сульфокарбонатных отходах производства капролактама содержится хлористый натрий, который при повышенном содержании снижает гидратационную активность шлакового материала. Содерж.ащийся в этих отходах сульфат натрия (мирабилит) при повышенном еодержании начинает выполнять роль инертного наполнителя и снижает прочноетные характериетики образующегоея камня. В качеетве гранулированных металлургических шлаков совместного помола с кварцевым песком берутся выпускаемые промышленностью по. ТУ 39-9-27-71 шлаковые цементы ШПЦС 12.0, Ш1ЩС - 200, УШЦ-1-120, 5ТЩ-2-120, ОШЦ, которые различны по плотности: от облегченных до утяжеленных. . В обычных условиях нижний температурный предел твердения перечисленных шгсаковых. цементов ограничен, например для ШПЦС-120, УШЦ-1, УШЦ-2 и ОШЦ температурой 90°С. Добавка щелочного сульфокарбонатного отхода даёт возможность понизить этот нижний предел до 20-70°С и обеспечить равномерное, в зависимости от количества вводимой добавки, твердение. Таким образом, благодаря вводу щелочного сульфокарбонатного отхода производства капролактама расширяется температурный диапазон применения шлаковых цементов за счет возможности их использования, Пример. Берут утяжеленный шлаковый цемент на основе метгшлургическйх шлаков марки УШЦ-1-120 (ТУ 39-9-27-71) в количестве 95 мае. % н к нему добавляют измельченный 1ае лочной сульфокарЬонатный отход производства капролактама 5 мае. % (порошок). После перемешивания смесь затворялась питьевой водой в количестве 40% от массы смеси. Плотность раствора составляет 2,03 г/ем, а раетекаемость на стандсфтнсмл конусе составляет 24 ем. Сроки схватывания по прибору ВИКА при нормальных условиях составляют: начало - 2 ч 30 мин, конец - 3 ч 20 мин. Образцы твердеют при и атмосферном давленнн в течение 24 ч.,

При этом испытание согласно

ГОСТ 1581-78 на Цемент тампонажный

дает следуюище результаты

(после испытания на приборе МИИ-100 и гидравлическом прессе ПГ-50): прочность на изгиб- 34 кгс/сял { прочность на сжатие 115 кгс/см .

По сравнению с известным тампонажным раствором, где добавляется кальцинированная сода, щелочной

сульфокарбонатный отход производст,ва капролактама обеспечивает более равномерное затвердевание при 20-70 0, и атмосферном давлении замедленные сроки схватывания и более

5 высокие прочностные показатели образующегося при твердении шлакового Кёмня, о чем свидетельствует сравнительная таблица результатов контрольных испытаний шлаковых тампонаж10 ных растворов.

Эти результаты показывают, что предлагаемый тампонажный раствор на основе шлаковых цементов ШПЦС-120 и УШЦ-1-120 (ТУ 39-9-27-71), содержащий от 0,5 до 10.мае, щелочного сульфокарбонатного отхода производства капролактама, имеет определенные преимущества перед известным раствором, так как обеспечивает более равномерное затвердевание и более высокне. прочностные характеристики при и ниже, вплоть до норМЕшьной температуры 20°С, т.е. в тех условиях, когда шлаковые тёшпонажные цементы не применяются Из-за ухудшений технических свойств тампонажного раствора и образующегося при твердении шлакового кашня.

1. ТАМПОНАЖШЛЙ МАТЕРИАЛ на основе гранулированных металлургических шлаков совместного помола с кварцев1Л4 песком и щелочным компоненте, отличающийся . что, с целью расширения температурного диапазона применения тампонажного материала к повышения равномерности действия щелочного компонента, в качестве последнего используют щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама при следующем соотношении компонентов, мае. % : Гранулированный металлургический шлак совместного помола с кварцевым песком 90-99,5 Щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама0,5-10 2. Материал по п. 1-, о т л и чающийся тем, что щелочной сульфокарбонатный отход производст- g ва капролактама имеет следующий сос( ,тав, % : 40 60 25 Na2SO4 45 NaCI 5 15 NaOH 2 8 0,2 0,3 Naj 83,03 0,1 0,3