Тампонажный цемент Советский патент 1984 года по МПК E21B33/138 

оо со

INP

4

to 110 Изобретение относится к составам для получения термостойкого тампонаж ного цемента, предназначенного для цементирования нефтяных и газовых скважин. Для добычи высоковязких нефтей и повышения нефтеотдачи пластов применяются методы термогазохимического воздействия, одним из которых являет ся закачивание в пласт водяного пара Тампонажный материал для крепления скважин в этих условиях должен удовлетворять следующим специфическим требованиям: тампонажный раствор VEloлжeн схватываться и набирать требуемую прочность при геостатической температуре в интервале цементирования скважин;; тампонажный камень не должен разрушаться при последующи термических воздействиях на пласт. Известен термостойкий тампонажньА цемент, включающий портландцемент и добавку кварцевого песка в количестве 40% от веса цемента Cl J Недостатком его является замедленное схватывание, низкая прочность при твердении в обычных условиях . в период тампонирования, что приводит к ухудшению структуры цементного камня и низкой его термостойкости. Наиболее близким к предлагаемому по составу и технической сущности является тампонажный раствор, содержащий, вес.%: вяжущее 15-30; кремнеземистый компонент 15-30 и добавку в виде -двухкальциевого силиката 40-70 23. Однако т;акой материал обладает недостаточно высокой прочностью и термостойкостью.Цель изобретения - повышение проч ности и термостойкости цементного камня при последующей термической обработке с сохранением гидротермальных условий. ° Поставленная цель достигается тем, что тампонажный цемент, включаю щий вяжущее, кремнеземсодержащий ком 2 понент с добавку, содержит в качестве вяжущего портландцемент, в качестве кремнеземсодержащего компонента песок, а в качестве добавки гипс и алюминатсодержащий материал при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент 40-68 Песок20-35 Гипс2-10 Алюминатсодержащий материал2-15 Цемент содержит песок, гипс и алюминатсодержащий материал, размолотые до удельной поверхности 30005000 при остатках на сите № 008 1-15%. Тампонажный цемент готовят следующим образом. Размалывают в мельнице до удельной поверхности 3000-5000 при остатках на сите № 008 1-15% песок, гипс, алюмиватсодержащий материал. Затем берут 620 г портландцемента, 200 г песка, 150 г алюминатсодержащего материала, 30 г гипса и тщательно перемешивают. После затворения приготовленной смеси водой проводят испытания, раствора и цементного камня на его основе. После двухсуточного твердения растворов, которые затворяют водой при атмосферном давлении и 25 С, образщ 1 тампонажного камня подвергают двухкратному термическому воздействию в водной среде при t и давлении 25 МПа с вьщержкой на указанном режиме по 12 сут с интервалами 2 сут. В табл. 1 представлены физикомеханические свойства тампонажных материалов, из которой следует, что прочность камня из разработанного тампонажного материала, сформированного при 25°С, возрастает при термической .обработке в 4 раза.

Таблица 1

1. ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТ, включающий вяжуще е, к ремне з емсодержащий компонент и добавку, отличающийся тем, что, с целью повьшения прочности и термвстойкости ,д цементного камня при последующей термической обработке с сохранением гидротермальных условий, он содержит в качестве вяжущего портландцемент, в качестве кремнеземсодержащего компонента песок, а в качестве добавки гипс и алюминатсодержащий материал при следующем соотнощенни компонентов , мае.%: Портландцемент 40-68 Песок .20-35 Гипс2-10 Алюминатсодержащий материал 2-15 2. Цемент поп.1, отличаю(Л щийся тем, что он содержит пес сок, гипс и алюминатсодержащий материал, размолотые до удельной поверхности 3000-5000 при остатках на сите I 008 1-15%.

ные ла в качестве алюминатсодержащего материала использовали сульфоалюминатньй клинкер следующего минералогического состава, вес.%: C2S 26-73; 20-50; CaS04 2-10; алюмоферриты кальция 5-12; СаОсв 0,5-2; в качестве алюминатсодержащего материала использовали глиноземистый шлак следующего минералогического состава, вес.%: Са 30-50; C2AS 30-40; MgO алюмоферриты кальция 10-40; использован кварцевый песок с размером частиц менее 0,2 мм. В табл. 2 представлены сравнитель-до прототипу, показывающие, что разраиспытания тампонажного материа- ботанный материал обладает более по предлагаемому изобретению и высокой прочностью и термостойкостью.

чО

СЧ

г- го

r . о

чГ vO in CM CM

CM

ON

«s

ON ГО

m r -

vt vO 00

О

CO r

00 r

c st VO

r

CTV

CO

in ON

in vO

r

ON

00 00

in ONO

vO . r

r

O

о

CN Oi

fO

n M ЧГ

in

CM

00

o in

CM TO N

CM

CO

CO

CJ CO

ем

r

CM

- CN|

CO

о

о in

о о

о Оч 00 00

CM

tM

о in

о in

in in

in - -

-

vO

CM

in CO о

о -

о о

Г- ЧО

Ш 00 о

о

о

со .см см

со сч

00

со

о

о

см VO

in

ЧГ

со

см

о о

&

Выбранные пределы по тонкости помола 3000-5000 и остатки 1-15% обусловлены тем, что ниже 3000 при остатке на сите 008 больше 15% снижается прочность цеПрименение разработанного тампоназгного. материала для крепления пароментного камня, а при удельной поверхности вьше 5000 и остатке на сите меньше 1 эффект улучшения свойств незначительный. (табл.3).

Таблица 3 нагнетательных скважин увеличит межремонтный срок их службы.