Тампонажный раствор Советский патент 1989 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к тампонаж- ным материалам, используемым при креплении нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения - увеличение де- Фо1)мируемости и сцепления цементного камня с обсадной колонной. f Тампонажный раствор содержит портландцемент, воду, полиоксиэтилен, хлорид натрия и в качестве армирующей добавки королек, яклякяцийся бросовым Отходом производства шлаковаты, получаемой в результате переработки силикатного расплава доменного тлака с базальтовой лавой, и представляет собой микросферы диаметром 0,1-0,7 мм.

Тампонажный раствор приготавливают путем затворения смеси вяжущего с корольком водным раствором полиоксиэтилена с хлоридом натрия.

Составы тампонажного раствора приведены в табл. 1, свойства раствора и камня - соответственно в табл. 2 и 3.

Пример 1. Берут компоненты в ;следующих количествах, г Портландцемент

4; о

00

00

Тампонажный Вода Королек Полиоксизтилен

100 50 10

0,2

Хлорид натрия2,5

Полноксиэтг-шен растворяется в воде, в раствор вводится хлорид натрия, полученным раствором затворяет- ся смесь вяжущего с корольком.

При этом плотность тампонажного состава 1750 кг/м при растекаемости 215 мм. Время начапа схватывания при 22t2°C 8 ч 40 мин, при 75±3 С

2 ч 00 мин. Конец схватывания при 22±2°С 9 ч 50 мин- при 75±3°С

2ч 25 мин.

Предел прочности на изгиб образовавшегося камня, отвержденного при нормальной (22±2°С) температуре, составил: 2 суток 2,4 МПа , 28 суток 3,6 МПа. Предел прочности насжатие соответственно 7,8 и 16,8 МПа .

При 75±3 С предел прочности на

растяжение составил: 2 суток 5,0 МПа; 28 суток 5,8 МПа. Предел прочности на сжатие соответственно 10,1 и

15,0 МПа.

I„

При 75±3°С адгезия камня к металлу, определенная методом сдвига, равна 7,4 МПа; при 150 с 7,9 МПа. Газопроницаемость камня 0,000 мд, трещиностойкость - трещин не обнару- .жено более 28 сут.

П р ,и м е р 2. Берут компоненты в следующем количестве, г: Портландцемент

тампонажньш 100

Вода55

Королек 20

Полиоксиэтилен1,0

Хлорид натрия3,0

Технология приготовления аналогич примеру 1.

При этом плотность тампонажного раствора 1650 кг/м при растекаемости 240 мм. Время начала схватывания при 22±2°С 8 ч 00 мин; при 75±3 С

3ч 00 мин. Конец схватывания при 25±2 С 10 ч 15 МИН} при 75±3°С

3 ч 20 мин.

Предел прочности при растяжении (изгибе) образовавшегося камня, от- . вержденного при 22t.°C, составип:

2суток 3,5 МПа-, 28 сутой 6,0 МПа. Предел прочности на сжатие соответственно 9,15 и 16,9 МПа.

При 75±3 С предел прочности на растяжение составил: 2 суток 6,0 МПа 28 суток 7,2 МПа. Предел прочности при сжатии соответственно 18,5.и 23,0 МПа.

с

ю

15 20

25

35

а

;

еп

30

45

55

При 75i3 С адгезия камня к металлу 8,3 МПа| при 150 С 8,6 МПа, газопроницаемость 0,000, деформация 0,0161 мм, трещиностойкость - трещин не обнаружено более 28 суток,

П р и м е р 3. Берут компоненты в следующем количестве, г: Портландцемент100

Вода50

Королек15

Полиоксиэтилен1,0

Хлорид натрия2,5

Технология приготовления аналогична предыдущим примерам.

. Плотность тампонажного раствора 1750 кг/м при растекаемости 220 мм. Время схватывания при 2.±2°С 8 ч 40 мин-, при 75±3°С 2 ч 55 мин. Конец схватывания при:22±2°С 10 ч 15 мин-; при 3 ч 05 мин. Предел прочности при растяжении (изгибе) образовавшегося камня при 22±2 С 3,0 МПа; при 75i3 c 6,8 МПа. Предел прочности на сжатие соответственно 8,1 и 16,8 МПа.

При 75±3 С предел прочности на растяжение составил: 2 суток 6,0 МПа, 28 суток 7,1 МПа. Предел прочности при сжатии соответственно 18,2 и 23,0 МПа.

При 75±3°С адгезия камня к металлу 9,4 МПа; при 150°С 9,6 МПа, газопроницаемость 0,000, деформация О, 016 мм, трещиностойкость - более 28 СУТОК.

Тампонажный раствор обладает хорошей растекаемостью и удовлетворительными сроками схватывания в интервале температур 20-150°С.

Цементньй камень газонепроницаем и трещиноcToek. Содержание королька и полиоксиэтилена ниже предельного приводит к снижению прочности цементного камня, а вьше предельного к ухудгаению сёдиментационной устойчивости тампонажного раствора.

Использование тампонажного раствора обеспечит повьшение качества крепления скважин за счет увеличения сцепления камня с обсадной колонной и будет способствовать охране окружающей среды за счет утилизации отхода промьшленности - королька.

Формула изобрет ени я

Тампонажный раствор, включающий портландцемент, водораствори ш полимер, армиругачую добавку, мннер.-шьяую соль и воду, отличаю щи й- с Я тем, что, с целью увеличения деформируемости и сцепления цементного камня с обсадной колонной, он содержит в качестве водорастворимого полимера лолиоксиэтилен, в качестве армируищей добавки корол.ек - отход производства шлаковаты, в качестве минеральной соли - хлорид натрия при следующем соотношении компонентов, мае.ч,:

Портландцемент100

Королек - отход производства шлаковаты10-20 Полиоксиэтилен 0,2-1,0 Хлорид натрия 2,5-3,0 Вода 50-55

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повышение деформативности и щепления цементного камня с обсадной колонкой. Тампонажный раствор содержит ингредиенты в соотношении, мас.ч.: портландцемент 100, королек - отход производства шлаковаты 10-20, полиоксиэтилен 0,2-1,0, хлорид натрия 2,5-3,0, вода 50-55. Раствор получают затворением смеси портландцемента и королька водным раствором полиоксиэтилена с хлоридом натрия. Уменьшение количества добавок ведет к снижению прочности камня, а увеличение - к ухудшению седиментационной устойчивости раствора. Раствор может быть использован при 20-150°С. Камень газонепроницаем, трещиностоек, имеет адгезию к металлу до 9,6 МПа. 3 табл.

Таблица 1

Т а б л и

ц а

.Таблица 3