Расширяющийся тампонажный состав Советский патент 1990 года по МПК E21B33/138 

затворения ввода уретанового предпо лимера и хлорида кальция сшивки пред полимера практически не происходит из-за небольшой концентрации последнего и присутствия хлорида кальция. При затворении портландцемента на этой смеси ускоряется полимеризация предполимера за счет высокой величины рН раствора (рНх Й), сопровождающаяся выделением углекислого газа, который и расширяет формирующийся жесткий кгркас. Одновременно с этим присутствие хлорида кальция обеспечивает формирование жесткой структуры именно в момент расширения тампонаж- ного материала за счет выделения углекислого газа. Синхронность двух процессов: образования жесткой структуры портландцемента и выделения углекислого газа обеспечивает расширение в течение 2 сут, т.е. только в процессе формирования жесткого каркаса образующегося цементного камня, а в дальнейшем расширение прекращает ся, что очень важно для сохранения прочности последнего.

Для получения расширяющегося там- понажного состава в лабораторных условиях используют следующие вещества портландцемент тампонажный; кальций хлористый - обезвоженные гранулы белого цвета хорошо растворимые в воде вода водопроводная общей жесткостью 5-6 мг-экв/л; уретановый предполимер продукт совместной полимеризации то- луилендиизоцианата с полипропиленгли колем и полиэтиленгликолем, плотност предполимера 1050 кг/м3.

Расширяющийся тампонажный состав в лабораторных условиях получают следующим образом.

П р и м е р 1. К 270 мл воды, в которой предварительно растворено 6 хлористого кальция, добавляют 12 г уретанового предполимера и на полученном растворе затворяют 600 г цемента. Получали расширяющийся состав со следующим содержанием ингредиентов, мае.ч.:

Тампонажный портландцементХлористый кальций Уретановый предполимерВода

Аналогичным образом получают составы с другим количественным содержанием ингредиентов.

100 2

2 50

to

15

20

5

77974

В ходе лабораторных испытаний определяют структурно-механические свойства расширяющегося тампонажного состава, а именно плотность, расте- каемость, сроки схватывания, степень расширения состава через 2-7 сут, а кроме того, 2-суточную прочность на изгиб цементного камня.

Плотность, растекаемость, сроки схватывания и прочность на изгиб определяют по общепринятым методикам, а степень расширения состава определяют на приборе для определения набухания грунтов (ПНГ).

Для получения сравнительных результатов также определяют свойства расширяющегося тампонажного раствора.

Данные об интегредиентном составе и структурно-механических свойствах расширяющихся тампонажных составов приведены в таблице.

Данные, приведенные в таблице по5

0

0

казывают, что расширяющийся тампонажный состав имеет степень расширения 0,8-8,1 через 2 сут, что в 1,3-1,5 раза выше, чем у известного состава ( через 7 сут).

Разработанный расширяющийся тампонажный состав обладает способностью к расширению цементного камня в течение 2 сут, в то время как известный состав продолжает расширяться в течение 7 сут, т.е. и после образования цементного камня, что ведет к разрушению последнего.

Расширяющийся тампонажный состав характеризуется высокой подвижностью (растекаемостью) - 190-250 мм, тогда как у известного состава растекаемость равна 200-220 мм.

Прочность при изгибе цементного камня, образующегося из расширяющегося тампонажного состава, равна 2,9- 4,5 МПа, что в 1,4 раза больше, чем у известного состава (2,,2 МПа).

Формула изобретения

Расширяющийся тампонажный состав, содержащий тампонажный портландцемент, хлористый кальций, расширяющую добавку и воду, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения степени его расширения в период от затворения до образования цементного

Составитель Л.Бестужева Редактор С.Патрушева Техред М.Дидык

Корректор Т.Палий

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель - увеличение степени расширения тампонажного состава в период от затворения до образования цементного камня при одновременном увеличении растекаемости состава и прочности цементного камня на его основе. Расширяющийся тампонажный состав (РТС) содержит тампонажный портландцемент, хлористый кальций, уретановый предполимер - в качестве расширяющей добавки и воду при следующем соотношении компонентов, мас.ч: тампонажный портландцемент 100

хлористый кальций 1 ÷ 3, уретановый предполимер 0,5 ÷ 3

вода 45 ÷ 55. Уретановый предполимер - продукт совместной полимеризации толуилендиизоцианата с полипропиленгликолем и полиэтиленгликолем, имеющий плотность 1050 кг/м³. РТС обладает способностью к расширению в течение 2 сут, т.е. до образования цементного камня, после чего процесс расширения прекращается. Степень расширения РТС 0,8 - 8,1%, что в 1,3 - 1,5 раза выше, чем у известных. Прочность цементного камня на основе РТС в 1,4 раза выше, чем у известного. 1 табл.

Заказ 151

Тираж 465

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д. V5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул.Гагарина, 101

Подписное