Тампонажная композиция Советский патент 1984 года по МПК E21B33/138 

:о

X) f1 Изобретение относится к составам для цементирования нефтяных и газовых Скважин. Известен состав расширяющегося цемента, содержащий, мас,%: портланд цементный клинкер 75; двуводный гипс 10; алунит обожженный при 700 С 15, применяемый в строительстве, где в качестве замедлителя схватывания берется борная кислота в количестве 0,02-0,05% и натрий фосфорнокислмй двузамещенный безводный в-количестве 0,1-0,2% от веса цемента, вводш}ый в воду затворения П . Однако для цементирования нефтяны и газовых скважин известньй состав Неприемлем, так как для данного состава характерны короткие сроки схватывания, недостаточные для прокачива ния цемента на большие глубины, а та же при наличии в разрезе скважинь аномально высоких пластовых давлений и повышенных забойных температур. Наиболее близкой к изобретению по составу и технической сущности яв ляется тампонажная композиция .2J , содержащая масо%: Портландцемент 50-65 Пылевидная топливная зола 17-25 Саморассыпающийся шлак производства феррохрома18-25. Однако у известного состава сроки схватывания трудно регулируются Обычно применяемые - замедлители сроков схватывания не дают положительного результата. Не удается замедлить начало схватывания при 75°С более 1 ч 20 мин, а при 120°С более 50 мин. Все это не позволяет применять известный состав при цемен тировании глубоких скважин с забойны ми температурами вьше 80°С. Цель изобретения - повьпиение степени замедления сроков схватывания и повьшение прочности цементного камня в поздние сроки твердения. Поставленная цель достигается тем что тампонажная композиция, включающая .портландцемент, пылевидн то топли ную золу, саморассыпающийся шлак про изводства феррохрома, дополнительно содержит борную кислоту и натрий фос форнокислый монозамещенный безводный при следующем соотношении компонентов, мас,%: 0 Портландцемент 49,70-59,76 Пылевидная топливная зола19,84-24,90 Саморассьтающийся шлак производства феррохрома19,84-24,90 Борная кислота 0,2-0,4 Натрий фосфорнокислый монозамещенный безводный0,2-0,4 Пример приготовления тампонажной смеси: берут 497 г портландцемента, 248,5 г саморассыпающегося шлака производства феррохрома, 248,5 г пылевидной топливной золы, 2 г борной кислоты, 4 г натрия фосфорнокислого монозамещенного, указанные компон,енты перемещают и подвергают совместному помолу в деэинтеграторной устанрвке. После этого смесь затворяют водой и готовят образцы-балочки, а также определяют технологические свойства. Пример приготовления в промышленных условиях тампонажной смеси, имеющей состав, мас.%: портландцемент 49,7J пылевидная топливная зола 24,85; саморассыпающийся шлак производства феррохрома 24,85; борная кислота 0,2; натрт фосфорнокислый монозамещенный безводный. Указанные компоненты затаривают в бункеры с загрузочными шнеками и с помощью компьютера дозируют в соотноп1ениях, указанных выше. После этого подают в дезинтегратор ленточHbtt.1 транспортером. В дезинтеграторе происходит перемешивание, помол и активация исходных компонентов смеси при режиме, обеспечивающем тонкость помола -0,3-0-54tO-,02 . Готовую смесь выгружают в контейнеры и отправляют на буровые, где готовят рйствор обычным способом. в таблице даны составы и физикомеханические свойства предлагаемой тампонажной композиции. Как видно из таблицы, оптимальная концентрация добавок кислоты и натрия фосфорнокислого монозамещенного безводного составляет 0,2-0,4 мас.%. Приготовление тампонажного раствора производится по обычной технологии через цементосмесительные машины и цементировочные агрегаты без введения замеделителя на буровой, что значительно упрощает процессы приготовления раствора с замедленными сроками схватывания.

Предлагаемая тампонажная композиция позволяет регулировать сроки схватывания и повышать качество крепления скважин. При использовании дезинтеграторной технологии приготовления композиции исключается доставка химреагентов на буровые предприятия, устраняетсятрудоемкий процесс растворения добавок в воде затворения на буровой и неизбежные ошибки в связи с этим.

Введение борной кислоты и натрия фосфорнокислого монозамещенного безводного в количестве 0,2-0,4 мас.% в сухую тампонажную смесь, дальнейшая обработка по дезинтеграторной технологии при режиме, обеспечивающем удельную поверхность 0,3-0,А± 0,02 , позволяют повысить качество крепления нефтяных и газовытс скважин путем предотвращения преждевременного схватывания цемента в процессе цементирования скважин, повышения прочности в поздние сроки tвepдeния. Это в свою очередь дает возможность значительно сократить количество межпластовых перетоков и закрлонных газопроявлений, кроме того, позволяет поднимать цемент за колонной на большие высоты за счет удлинения сроков схватывания.

ТАШОНАЖНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая портламандцемент, пылевидную топливную золу, саморассыпающийся шлак производства феррохрома. t- I 5 отличающаяся тем, что, с целью повышения степени замедления сроков схватывания и повышения прочности цементного камня в поздние сроки твердения, она дополнительно содержит борную кислоту и натрий фосфорнокислый монозамещенный безводный при следующем соотношении компонентов, мас,%: Портламендцемент 49,70-59,76 Пылевидная топлив19,84-24,90 ная зола Саморассыпающийся шлак производства феррохрома 19,84-24,90 Борная кислота 0,2-0,4 Натрий фосфорнокис(Л лый монозамещенный безводный0,2-0,4

0-35 1-40 4,8 Без добавок 0,2 3-00 4-40 5,0 0,2 NaHjPO 1чВО 0,2 1-55 2-50 2,7 -0,2

0,2

0,4

2-00 3-00 2,5 4.5

Ц:3:СРШ 59,64; :19,84:19,84

0,3

4-00 6-00 5,2 12,2 Н ВО NaHjPO

0,3

2,9 4,8 8,1 10,8

5,5 16,0 7,3 17 10,0 5,6 10,4 7,2 12,5 11,5 6,0 16,5 8,7 18,3 4,6 3,0 4,9 8,0 11,0

Ц:3:СРШ-59,52: , 52,19:19,84 Примечание: Ц3 CPUT Продолжение таблицы цемент Новотроицкий для горячих скважин; пылевидная топливная зола; саморассыпающийся шлак производства рафинированного феррохрома.. .