Тампонажный раствор Советский патент 1986 года по МПК E21D21/00 E21B33/138 

Изобретение относится к ropHOhfy делу, а именно к составам тампонаж- ньпс растворов для заполнения эакреп- ного пространства raaxTitbrx стволов, сооружаемых способом бурения.

Целью изобретения является повышение прочности и водонепроницаемости лри одновременной экономии цемента, увеличение объемной массы и утилизация вторичных ресурсов.

Предложенный тампонажный раствор обладает повьпиенной плотностью, прочностью и водонепроницаемостью. Это объясняется тем, что заполнитель, входящий в состав тампонажно- го раствора, включает дробленый топ- ливный гранулированный шлак повышенной плотности и золу гидроудаления, взятых в соотношении, которое обеспечивает при их перемешивании с цементом и водой оптимальную микро- и макроструктуру тампонажного камня. Насыпная плотность такого заполнителя составляет 1500-1800 кг/м , в то время как золы - всего 700-1000 кг/м . Утяжеление предлагаемого тампонажного раствора обеспечивает более полное вытеснение из закрепленного пространства глинистого бурового раствора, его более плотную укладку и в результате этого получение тампонажного камня повышенной прочности и водонепроницаемости.

Присутствие в растворе шлаковых и зольных частиц в данном соотношении и с заданной гранулометрией способствует проявлению их активности, которая заключается в химическом взаимодействии с гидратной известью и образовании, главным образом, низкоосновных гидросиликатов кальция, в результате чего увеличивается общее количество новообразований, повышающих прочность, водонепроницаемость и стойкость тампонажного камня. Активность золошлакового заполнителя и плотность получаемого тампонажного раствора увеличивается также благодаря повышенному суммарному со

5

держанию в золошлаковой смеси кислотных окислов.

Предельная крупность ишаковых частиц в предложенном растворе составляет 2,5-100 мм и записит ог принятых методов и средств его 1тодя чи в закрепное пространство.

. Проведены сравнительные испытания предлагаемого и известного тампонаж- ных растворов. В качестве ускорителя твердения использовали хлористьпт кальций.

Предлагаемый и известный.тампо- нажные растворы приготавливали по известной технологии.

Составы предлагаемого и известного растворов приведены в табл.1, свойства - в табл.2.

Преимуществами предложенного тампонажного раствора по сравнению с прототипом при одинаковых и близких расходах цемента являются повьшгение плотности раствора на 250-350 кг/м , прочности тампонажного камня в 5 2,7-3,0 раза и водонепроницаемости на 10-13 кгс/см.

При сравнении составов предлагаемого и известного растворов с верхними пределами расхода цемента (со ставы 3,6,9,11) видно, что предлагаемый раствор имеет плотность на 270-ЗАО кг/м выше, чем прототип. Прочность тампонажного камня из него увеличивается в 1,92-2,27 раза, водонепроницаемость на 7-12 кгс/см.

0

0

5

0

5

Экономия цемента при этом составляет 113-134 кг на 1 м тампонажного раствора.

Предлагаемый тампонажный раствор позволяет в 2-3 раза увеличить объемы использования вторичных ресурсов.

При использовании предлагаемого тампонажного раствора снижаются затраты на удаление и складирование в отвалы топливных отходов, устраняются источники загрязнения природной среды, сокра цается непроизводительное использование сельскохозяйственных земель, занимаемых под отвалы.

Цемент26 28

30

54,5 52,0 49,5 54

Мелкий заполнитель (зола ТЭС) твер

1,5 1 0,5 1,5

18 19 20

18.

Таблица 1

26

28

30

26 28 30 29,7 42,1

54,4 49,5 54,5 52,0 49,5 - - - 27,8 21,0

0,5 1,5 1

19

20

18 19

0,5 0,06 0,05 0,18 0,15

- , 0,47 0,42 20 41,79 36,28

Плотность там- лонажного рас твора, кг/м

ТТрочность на сжатие МПа в возрасте, сут; 7

28

2000 2020 2050 2060 2075 2090 2100 2114 2120 1750 1780

9,7 10,4 11,2 10.3 10,9 11,4 11,0 11,5 11,9 3,6 5,4

10

Водонепроницаемость,кгс/см 20 22 25 .

17,8 19,2 21,3 19,6 20,8 21,7 20,3 21,4 22,7 6,9 21 24 28 23 26 30 10

18

Расход цемента на 1 м . тампо- нажного раствора, кг 520 566 615 536

Утилизация шлака и золы на 1 м тампо- нажного раствора, кг

Утилизация золы, кг

1090 1050 1015 1123 1079 1034 1144 1090 1049 « .

--- 486,4 374

Т а б.л и ц а 2

18

581

627 . 546 592 636 520 749