Тампонажный раствор Советский патент 1987 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к области получения цементных тампонажных растворов пониженной плотности и может быть использовано при цементировании и газовых скважин, а также в качестве теплоизоляционного вибро- поглощающего материала под фундаменты компрессорных станций.

Цель изобретения - увеличение периода прокачиваемости, улучшение уп- ругодеформативных и теплоизоляционных свойств камня при одновременном снижении плотности и сокращении расхода вяжущего.

Поставленная цель достигается тем что используется тампонажный раствор содержащий в своем составе отработанный абсорбент - гликольсодержащий жидкий продукт пылеуловителей газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вяжущее26,1-42,1

Неорганическая облегчающая добавка зернистого типа 10,5-17,3 Хлорид кальция 1,1-3,0 Отработанный абсорбент0,1-0,6 Вода 43,8-55,4 Отработанный абсорбент представляет собой жидкий продукт - отход гликольметаноловой осушки природного газа, сбрасываемый из пылеуловителей компрессорных станций магистральных газопроводов и содержащий, мас.%: МОНО-, ДИ-, полиэтиленгликоль 70-90; конденсат.5-10; метанол l-2j мехпри- меси до 1; вода остальное. Температура замерзания минус .

Готовят два известных раствора (портландцемент, облегчающая добавка хлорид кальция и вода) и двадцать предлагаемых растворов на Двух видах вяжущего: портландцементе и напрягающем цементе.

В табл. 1 дана сравнительная характеристика свойств известного и предлагаемого тампонажных растворов.

В табл. 2 показано влияние концентрации отработанного абсорбента на свойства тампонажного раствора при постоянном (среднем) соотношении других компонентов.

Приготовление растворов осуществляется по известной технологии, для чего, например, берут 200 г хлорида кальция и 40 г отработанного абсорбента и растворяют их в 4,96 дм воды, после чего сухую смесь цемента (3,41 кг) вермикулита или перлита

(1,39 кг) затворяют на полученном

растворе в течении 3 мин в лабораторной мешалке.

Приготовление раствора осуществляется при нормальной температуре, а

твердение - при 80 С в автоклаве, при 5 С - в холодильной камере. Температура поддерживается с помощью многоточечных регулирующих самопишущих мостов КСМ-4 градуировки 22.

Плотность тампонажного раствора определяется по ГОСТу.

Период прокачиваемости тампонажного раствора определяется на консистометре КЦ-3: при 80 С и давлении

25 МПа по достижении условной вязкости 5 Па-с, при 5°С на консистометре КЦ-5 в холодильной камере при атмосферном давлении до той же величины условной вязкости (5 Па.с требуется по ГОСТу).

Коэффициент теплопроводности определяется с помощью метода двух темпе- ратурно-временных интервалов на пластинках 40x40x5 мм, выпиленных из об- разцов-балочек 40x40x160 мм, твердеющих в течение 2 сут в автоклаве и холодильной камере.

Упругость образцов, характеризующую способность материала под действием внешней нагрузки изменять свой объем, а после прекращения действия нагрузки восстанавливать его, определяют по формуле .

K(h,-h,)/h,,

где h - толщина образца после снятия

нагрузки, мм;

hj - толщина образца в уплотненном состоянии (под нагрузкой) , мм.

Испытывают образцы-балочки 40х40х х160 мм, извлеченные из автоклава и олодильной камеры, нагружение которых осуществляют с торца плитой 40х х40 мм при удельной нагрузке 5 кПа. Изменение высоты образца определяют с помощью индикатора часового типа с точностью 0,01 мм.

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что предлагаемый тампонажный раствор пониженной плотности с оптимальным содержанием компонентов обладает значительно лучшими свойствами, чем известный, а именно раствор характеризуется большим периодом прокачиваемостиj возросшем при 80 и в среднем в 2 и 3 раза соответственно, и меньшей плотностью (на 5-10%). За счет повьш1енного содержания облегчающей добавки в 1,5- 2 раза возрастает козффициент упругости и снижается козффициент теплопроводности образцов тампонажного камня в 2-суточном возрасте. В среднем на 26% сокращается расход цемента. При содержании компонентов ниже нижнего и вьше верхнего пределов наблюдается потеря прокачиваемости или ухудшение упругодеформйтИвных свойст (снижение козффициента упругости) вплоть до его разрушения в процессе испытания под нагрузкой. Формула изобретения

Тампонажный раствор, содержащий вяжущее, неорганическую облегчающую

добавку зернистого типа, хлорид кальция и воду, отличающийся тем, что, с целью увеличения периода прокачиваемости,, улучшения упругоде- формативных и теплоизоляционных свойств камня при одновременном снижении плотности и сокращении расхода вяжущего, дополнительно содержит от- работанньй абсорбент - гликольсодер- жащий жидкий продукт пвлеуловителей газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вяжущее

Неорганическая облегчающая добавка зернистого типа Хлорид кальция Отработанный абсорбентВода

26,1-42,1

10,5-17,3 -1,1-3,0

0,1-0,6 43,8-55,4

ш

о

го

о

CN

CN

г гч

О

-

CN)

гС ГО

U-1

го

о

00

о

оо

1Л

LO

о t

г

Г|f,

о о

а

ч

го

чО Гх|

г

го

Г

vD

Гх1

r-J

о

го

ю го

О

ачО

о

rs

о

го

о

00

о

00

с

00

)- гм

чО00

C-J

о }

00

LO

LO

Ю

о го г -ло J

00 1Л|

1Л

1Л

г

Г1

с

vO

о

о-чО

«Ч«ч

о О

г

Г1

с

v) с

LO

«I

го

чО

п О

ОО

ч«ч

CNIГО

ш

п

го

чО

VI

с

00

оо

о

t

с

ГО

Г

V4«ч

го о

00

ч

00

о

ч CJN

сл г

(N Гх|

ч гч

) CslГч|

чО f)

(

го г

г

О

00

о 00

о оо

о о

о

чО

о

ЧГ

ОЧ

f

СГ1

-

а чг

о

о

чГ VO

о о

о

91

CN

о о

flb

CN с-

Ti

i fO

kМ

n n

I I

-

со

го

v3го

го

u-i

to

1Л

1Л

ю

о

00

о 00

о

00

о 00

о

00

Tl

о o

о

xO

о г

о

го

г

(Т.

о о

о

vO

с -

о

го

ОЧ

t

o

ЧГ

O

-

ст

ЧГ

а

Ti

t

CJN

о(Т.

-4о

л

.

vO

о

Jk A

о с

v

ч

о

г

А

о

чоо о

о

ЧГ

с

АО

А

о

Г-

м

о

ч

,p

t CN

о

я CM

о см

о

А

fsl

о

л

см

с

см

о

А

см

о

«

см

с

«ч см

о

ч

см

i

м

o

k

m

СТ(

ч

го

ON

#1

го

У1

«S

го

0

«ч

fo

O

«t

го

CT

го

У

ч го

1Т«

«ч го

O

« 00

чГ го

ЧГ го

«

го

ЧГ со

ЧГ

го

го

-аго

ЧГ го

го

00

о

о -

ю

Изобретение касается бурения и может быть использовано при цементировании нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - увеличение периода прокачиваемости, улучшение упруго- деформативных и теплоизоляционных свойств камня при одновременном снижении плотности и сокращении расхода вяжущего. Раствор содержит компоненты при их следующем соотношении, мас.%: вяжущее 26,1-42,1; неорганическая облегчающая добавка зернистого типа 10,5-17,3; хлорид кальция 1,1-3,0; отработанный абсорбент 0,1- 0,6; вода 43,8-55,4. Отработанный адсорбент представляет собой жидкий продукт - отход гликольметаноловой осушки природного газа, сбрасываемьй из пылеуловителей компрессорных станций магистральных газопроводов. Абсорбент состоит из следующих компонентов, мас.%: МОНО-, ди-, полиэти- Q ленгликоль 70-90; конденсат 5-10; ме- танол 1-2; мехпримеси до 1; вода - остальное. Температура его замерзания минус 40 с. Готовят раствор при нормальной температуре. Растворяют в воде хлорид кальция и абсорбент. Затем на полученном растворе затворяют цемент в мешалке. Твердение раствора осуществляют в автоклаве при 80 С, при 5 С - в холодильной камере. 2 табл. (Л 00 00 ю 00