Тампонажный материал Советский патент 1989 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к тампонажным матерналам,используемым при креплении нефтяных, газовых и гидротермальных скважин.

Цель изобретения - повышение и сохранение активности портландцемента при длительном хранении.

Тампонажный материал содержит портландцемент и гидрофобизирующую добавку, приготовленную предварительным смешиванием фосфатидного концентрата с оксиклоридом алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:1

Портландцемент 94,6-96,4

Концентрат фосфатидный2-3

Оксихлорид алюминия 1,6-2,4 В качестве концентрата фосфатидного могут быть использованы хлопковый, подсолнечный, соевый и др.

Состав фосфатидных концентратов (хлопковых, подсолнечных и соевых),% МаслоНе более 60

ВлагаНе более 3

.Фосфатиды Не менее 40 1 Влияние этих добавок на свойства цемента является синергическим. При соединении оксихлорида алюминия (ОХА) с фосфатидным концентратом происходит химическая реакция, в результате которой укрупняются исходные агрегаты за счет связей ионов алюминия с

О1

СлЭ

Ю

00 О

молекулами фосфолипидов При этом повышается эффект замасливания поверхности цементных зерен, усиливающий гидрофобные свойства цемента.,.

Ускорение твердения цемента, достигаемое добавкой ОХА, меньше, чем в случае использования продукта взаимодействия ОХА с фосфатидным концентратом Ю

Приготовление добавки производят в таком порядке: сначала производят перемешивание водного раствора ОХА с фосфатидным концентратом влажностью не более 3%9 после чего 15 производят разбавление водой до нужной концентрации. Последняя зависит от условий ввода добавки в цемент и является фактором равномерного распределения добавки по поверхности зерен.20 Изменение порядка приготовления не позволяет получить продукт нужного качества, так как наличие гидратных оболочек препятствует нормальному ходу химической реакции образования ком- 15 плексного реагента

Приготовление добавки возможно как в заводских условиях так и непосредственно на местах применения из исходных компонентов. Обработка цемента 3 комплексным реагентом не допускает поглощения им влаги, при этом сохраняется его активность что особенно важно при его длительном хранении

Примеры приготовления тампонажного материала

Пример 1. Получают 33%-ный раствор ОХА путем смешивания 24 г ОХА с 72,4 мл воды, вливают в полученный раствор 30 г концентрата фос- фатидного Перемешивают до получения однородной массы 3-5 мин. Добавка готова к употреблению.

В мельницу, в которую загружено 946 г портландцемента, с помощью до- 4 затора вводят 54 г добавки. Перемешивает в течение 20-30 мин. Выгружают тампонажный материал, имеющий состав, мае,%:

Портландцемент94,6J

Концентрат фосфатидный3

Оксихлорид алюминия2,4

Цемент затворяют водой прь В/Ц 0,5. Из полученного раствора изготавливают призмы 2x2x10 см, которые твердеют в воде при 75°С 2 сут и ис- f, пытывают их на изгиб, а полученные по- ловинки призм - на сжатие.

Результаты приведены в табл. 1 и 2.

( Прочность, МПа: на изгиб 6,5, на сжатие 12,4.

Через 1 нес испытания повторяют. Прочность, МПа: на изгиб 5,95, на сжатие 12,2.

Через 3 мес испытания повторяют Прочность, МПа: на изгиб 5,1, на ежа гие 11,9

Через 6 мес прочность на изгиб составляет 4,6 МПа, на сжатие - 8,8 МПа.

Остаток на сите через 1, 3 и 6 ме соответственно 0,01; 4,1; 4,8%.

Пример 2, Тампонажный материал состава, мас.%:

Портландцемент 96,4

Концентрат фосфатидный2

ОХА1,6

Материал испытывали в соответстви с примером 1. Результаты испытания:

Прочность через 2 сут МПа: на изгиб 6,4, на сжатие 12,2.

Через 1 мес. прочность, МПа: на изгиб 5590, на сжатие 12,1.

Через 3 мес прочность, МПа: на изгиб 5,0, на сжатие 11,8.

Через 6 мес. прочность, МПа: на изгиб 4,6, на сжатие 8,9.

Остаток на сите через 1, 3 и 6 ме соответственно 0,01; 4,1J 4,7%.

Пример 3. Тампонажный материал состава, мас.%:

Портландцемент95,5

Концентрат фосфатидный2,5

ОХА2

Материал испытали, как в примере

Прочность через 2 сут, МПа: на изгиб 6,2, на сжатие 12,3.

Через 1 мес прочность, МПа: на изгиб 5,96, на сжатие 12,1.

Через 3 мес. прочность, МПа: на изгиб 5,2, на сжатие 11,9.

Через 6 мес прочность, МПа, на изгиб 4,7, на сжатие 8,9

Остаток на сите через 1, 3 и 6 ме соответственно 0,01, 4,2 4,8%.

Введение в вяжущее более 5,4% добавки снижает прочность цементного камня. При содержании добавки в материале менее 3,6% уменьшается сохранность материала.

Использование тампонажного материала обеспечивает повышение качества цементного камня, исключение ремонт- но-восстановительных работ и снижение расхода цемента.

Формула изобретения

tТампонакный материал, включающий портландцемент и гидрофобизирующую добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения и сохранения активности портландцемента при длительном хранении, он в качестве гидрофобизирующей добавки содержит концентрат фосфатидный и оксихлорид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент94,6-96,4

Концентрат фосфатидный2,0-3,0 Оксихлорид алюминия 1,6-2,4

Таблица 1

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение и сохранение активности портландцемента при длительном хранении. Материал содержит следующие компоненты при их соотношении: портландцемент 94,6 - 96,4 мас.% и продукт взаимодействия концентрата фосфатидного (КФ) 2 - 3 мас.% и оксихлорида алюминия (ОХА) 1,6 - 2,4 мас.%. Сначала готовят смесь 33%-ного водного раствора ОХА с КФ, затем полученной добавкой обрабатывают портландцемент. Взаимодействие ОХА и КФ обеспечивает усиление гидрофобных свойств добавки. Тампонажный материал сохраняет сроки схватывания при 6-месячном хранении и дает цементный камень повышенной прочности. 2 табл.