Способ приготовления дисперсно-армированного тампонажного материала Советский патент 1988 года по МПК E21B33/138 

(21)4014199/23-03

(22)04.12.85

(46) 15.09.88. Б1ол.№ 34

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам

(72)Н.А.Мариамппльский, Б.Г.Дзетль, П.Ф.Париков, В.А.Левшин, В.И.Костырин, В.В.Клименко и М.А.Егоров

(53)622.245.4(088.8)

(56) Берией М.М. Технология агбоце-. ментных изделий. М.: Высшая школа, 1977, с.27-32.

Мачинский Е.К. Шлаковые смеси для тампонажа скважин, имеющих температуру ниже 30°С. Сб.: Вопросы произрод- ства тампонажьшх цементов и технология цементирования нефтяных скважин. М., ГОСИНТИ, с.80-81.

(54)СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДИСПЕРСНО- АРМИРОВАННОГО ТАМПОНАЖНОГО МАТЕРИАЛА

(57) Изобретение м.б. применено при креплении нефтяных и газовьич скважин и позволяет повысить прочность и уда ростойкость тампонажного камня за счет повышения сцепления асбеста с цементной матрицай. Тампонажный материал содержит доменный гранулированный шлак и/или портландцемент, песок, ; лигносульфат и асбест. Для приготовлен НИН материала его ингредиенты смешивают и одновременно измельчают в шаровой мельнице в течение 25-45 мин. Это обеспечивает растепление асбеста на элементарные волокна микронного диаметра. При этом комья асбеста распадаются, волокна изменяют свою дд1ину и расщепляются вдоль. Кроме того, поверхность асбеста модифицируется, что обеспечивает повыщение адгезии волокон асбеста с цементной матрицей. 1 табл.

сл

N4::

ГчЭ

СО

-VJ

ел

Изобретение относится к производству тампонажных материалов, применяемых для крепления нефтяных и газовых скважин, в частности к спосо- баи производства дисперсно-армированных тампонажных материалов с использованием асбеста в качестве армирукгч щей добавки.

Целью изобретения является повы- иение прочности и ударостойкости там- понажного камня за счет повышения сцепления асбеста с цементной матрицей.

Способ заключается в смешении и одновременном измельчении цементного и одновременном измельчении цементного вяжущего, кварцевого песка, лиг- носульфоната и асбеста в шаровой мельнице в течение 25-А5 мин, что обеспечивает удельную работу разрушения от 0,2 до 14 Гдж/м.. В качестве вяжущего используется доменный гранулированный шлак и/или портландцемент, а компоненты смешивают в следующем соотношении, мас.%: Доменный гранулированный шлак и/или портланд-

цемент28,00-89,64

Песок10 , 0-60,0

Ли г но сульфо на т

(СДБ или ССБ) 0,01-2,00. Асбест0,50-10,0

Совместная обработка вяжущего, песка, лигносульфоната и асбеста в течение 25-45 мин в шаровой мельнице обеспечивает расщепление асбеста на элементарные волокна микронного диаметра. При зтом комья асбеста распа- даются, волокна изменяют свою длину и расщепляются вдоль. Кроме того, поверхность асбеста модифицируется, что, в свою очередь, обеспечивает повьш1ение адгезии волокон асбеста с цементной матрицей.

В таблице приведены физико-механические свойства тампоиажных раствора и камня по предлагаемому и известно- му способам (смешение предварительно измельченных ингредиентов).

Пример 1.В лабораторную Шаровую мельницу загружают сухую смесь, состоящую из 89,49% (4474,5 г)

.

Q

5 05

g

Q 5

5

доменного гранулированного шлака, 10,00% (500,0 г) кварцевого песка, 0,50% (25,0 г) асбеста пятого сорта и 0,01% (0,5 г) СДБ, и измельчают в течение 25 мин. К полученному тампо- нажному материалу, добавляют 40% воды. Растекаемость раствора по коиусу АзНИИ составляет 20 см, прочность при изгибе/сжатии тампоиажного камня из этого раствора после суточного твердения 6,4/18,3 МПа, ударостойкость 4,0 кДж/м /см.

Пример 2.В лабораторную шаровую мельницу загружают сухую смесь, состоящую из 48,80% шлака, 48,80% песка, 2,00% асбеста пятого сорха и 0,40% сдб, и измельчают в течение 30 мин. К полученному тампонажиому материалу добавляют 40% воды. Растекаемость тампоиажиого раствора 22 см, водоотстой 0,04%. Прочность при изгибе/сжатии камня 7,2/16,1 МПа, ударостойкость 6,0 кДж/м .

Пример 3,.В лабораторную шаровую мельницу загружают сухую смесь, состоящую из 16% шлака, 60% песка, 10,00% асбеста и 2,00% СДБ и измельчают в течение 45 мин. К полученному тампонажному материалу добавляют 12,00% тампонажного портландцемента и перемешивают. К полученному тампо- иажному материалу добавляют 45% воды. Растекаемость раствора 18 см, водоотстой через 30 мин 0,02. Прочность тампоиажиого камня при изгибе/сжатии после суточного твердения 7,71/ /8,6 МПа, ударостойкость 8,0 кДж/м.

Формула изобретения

Способ приготовления дисперсно- армированного тампонажного материала, содержащего доменный гранулированный шлак и/или портландцемент, песок, лигносульфонат и асбест, включающий измельчение и смешение ингредиентов, отличающийся тем, что, . с целью повышения прочности и ударо стойкости тампонажного камня .за счет повышения сцепления асбеста с цементной матрицей, смешение ингредиентов производят при одновременном измельчении их в шаровой мельнице в тече- нне 25 - 45 мин.