Тампонажный раствор Советский патент 1987 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, к специальным вяжущим составам для крепления нефтяных и газовых скважин, расположенных на месторождениях с проявлением сероводорода.

Целью изобретения является повышение устойчивости цементного камня к сероводородной агрессии.

Тампонажный раствор для цементирования скважин на сероводородсодер- жащих месторождениях содержит отход рафинирования стали (ОРС) и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Отход рафинирования стали67-69

Вода31-33

Отход рафинирования стали имеет следующий химический состав, мас.%: 31,9-45,9 40,7-48,0 6,0-9,7 3,0-6,0 1,3-1,7 1,7-7,0 0,5-1,0 0,3-0,5

Отход рафинирования стали содержит 60-90% высокоактивных алюминатов кальция, в том числе 40-50% алюмината кальция (), 20-30% однокаль- циевого алюмината (СА) при некотором количестве двухкальциевого силиката. При твердении шлака, например, при 22 + образуются гидроалюминаты кальция ,j, САН,,,, гибб- сит А1(ОН) , низкокремнеземистый гидрогранат кальция j . . Такой состав продуктов твердения, а также отсутствие гидроксида кальция и фар- ритных фаз делает цементный камень на основе отхода рафинирования стали стойким к воздействие сероводорода. Отход рафинирования стали твердеет по типу глиноземистого цемента и к вторым суткам твердения при 22 С набирает прочность при изгибе 6,1 МПа. Присутствие инертных минералов удлиняет сроки схватывания, что позволяет закачивать раствор в заколонное пространство скважины без применения замедлителей схватывания.

Сроки схватывания тампонажного раствора на основе отходов рафинироА1,0,

СаО

SiOj

MgO

CaFj

MnOj.

Cr.Oj

0

5

0

5

0

Г

0

5

0

5

вания стали при 22 С составляют: начало 3 ч 50 мин - 4 ч 03 мин, конец 6 ч 15 мин-6 ч 50 мин.

Пример. Технология приготовления тампонажного раствора на оснот- ве отходов рафинирования стали ничем не отличается от технологии приготовления тампонажных растворов на основе портландцемента. Шлак затаривают в контейнеры, в которых доставляют на буровую, где производят затворе- ние его водой по общепринятой технологии приготовления тампонажных растворов без дополнительных операций. Готовый раствор закачивают в скважину.

Тампонажный раствор, полученный затворением 69 мае. ч. ОРС и 31 мае.ч. воды, имеет при 20 С удовлетворительные сроки схватывания (3 ч 50 мин - 6 ч 45 мин), двухсуточную прочность на изгиб 6,1 МПа и максимальный коэффициент сероводородостойкости.

В таблице показаны технологические свойства тампонажного раствора и цементного камня, выполненных согласно изобретению.

При содержании в тампонатжном растворе отходов рафинирования стали 67-69% и воды 31-33% сроки начала схватывания увеличиваются с 3 ч 50 мин до 4 ч 05 мин при 20 с и с 3 ч 15 мин до 3 ч 40 мин при З0 с. Коэффициент сероводородостойкости повышается от 0,96 до 1,0.

Использование предлагаемого тампонажного раствора сокращает время простоя скважины в 1,5-2 раза за счет быстрого набора прочности.

Формула изобретения

Тампонажный раствор, включающий алюминатное вяжущее и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости цементного камня к сероводородной агрессии, он содержит в качестве алюминатного вяжущего отход рафинирования стали при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Отход рафинирования

стали67-69

Вода31-33

Редактор Н.Лазаренко

Составитель Л.Бестужева

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 5103/31Тираж 532Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

,

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, А

Изобретение относится к нефтяной и газовой пром-ти и предназначено для крепления нефтяных и газовых скважин, расположенных на месторождениях с проявлением сероводорода. Цель изобретения - повьппение устойчивости цементного камня к сероводородной агрессии. Раствор содержит в качестве вяжущего отход рафинирования стали при следующем соотношении компонентов, мас.%: отход рафинирования стали 67-69, вода 31-33. Отход содержит 60- 90% высокоактивных алюминатов кальция, в том числе 40-50% алюмината, 20-30% однокальциевого алюмината при некотором кол-ве двухкальциевого силиката. При отвердении шлака образуются гидроалюминаты кальция, гиббсит, низкокремнеземистый гидрогранат кальция. Такой состав продуктов твердения делает цементный камень на основе отхода стали стойким к воздействию сероводорода. Присутствие в отходе инертных минералов удлиняет сроки схватывания, что позволяет закачивать раствор в заколонное пространство скважины без применения замедлителей схва- тьшания. При приготовлении р-ра отход рафинирования стали затворяют водой по общепринятой технологии приготовления тампонажных р-ров. 1 табл. сл со 4 05 05 О5