Тампонажный материал Советский патент 1991 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к получению тампонажных материалов и может быть использовано при цементировании нефтяных, газовых, геологоразведочных и геотермальных скважин.

Целью изобретения является пояыше- ние прочности и степени расширения цементного камня.

Тампонажный материал содержит портландцемент и гаэообразующее вещество, причем в качестве газообразующего вещества используют борогидрид щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент99,80-99,95

борогидрид щелочного

металла0,05-0,20

Борогидрид щелочного металла общей формулы RBH4 (NaBH4, КВНл или LiBi-Ц) представляет собой сложный гидрид - легко гидролизуемое кристаллическое вещество белого цвета с гранецентрированной решеткой типа NaCI и насыпной объемной массой менее 100 кг/м . Является сильным восстановителем (гидрид ионы H j.

При взаимодействии борогидрида щелочного металла с водой или щелочами, образующимися при гидратации портландцемента, выделяется водород.

Приготовлены два состава известного тампонажного материала (портландцемент, газообразующая добавка - алюминиевая пудра) и 30 составов тампонажного материала с борогидридом (портландцемент и добавка - борогидрид натрия, калия или лития) при водоцементном факторе, равном 0,5, с граничным и средним содержанием компонентов, а также с их содержанием выше верхнего и ниже нижнего пределов.

Для определения объемного расширения тампонажного раствора при нормальной температуре и атмосферном давлении в мерный стакан емкостью 150см засыпают 99,88 г портландцемента и 0,12 г газообразующей добавки. Сухую смесь перемешивают и затворяют 50 см воды, отмечают первоначальный объем V, затем по прошествии 1 сут определяют приращение объема

(/)

С

о ел

4

ся

Јь

Ю

А V. Объемное расширение определяют как AV

1Г

. 100.

Приготовление тампонажного материала на буровой осуществляют путем смешения борогидрида щелочного металла с портландцементом чередованием, например 200 кг портландцемента (4 мешка) и 0.245 кг борогидрида щелочнго металла, при затаривании смесителей.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Данные таблицы свидетельствуют о том, чтотампонажный материал с оптимальным содержанием компонентов обладает лучшими свойствами, чем известный, а именно на 50-70% увеличивается объемное расширение цементного камня; соответственно на 33-45 и 50-60% возрастает прочность на сжатие и на изгиб соответственно.

При содержании компонентов ниже нижнего предела резко снижается объемное расширение цементного камня, а при их содержании выше верхнего предела ухудша- ются прочностные свойства.

Указанные преимущества тэмпонажно- го материала в совокупности способствуют повышению качества цементирования и надежности при эксплуатации скважин. Формула изобретения

Тампонажный материал, включающий портландцемент и газообразную добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и степени рэсшире- ния цементного камня, он в качестве газообразующей добавки содержит борогидрид щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент99,80-99,95

Борогидрид щелочного

металла0,5-0,20

Изобретение относится к бурению скважин. Цель изобретения - повышение прочности и степени расширения цементного камня. Материал содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: портландцемент 99,80-99,95; борогидрид щелочного металла 0,05-0,20. При взаимодействии борогидрида с водой и щелочами клинкера выделяется водород, что способствует расширению и упрочнению камня, Для приготовления раствора смешивают портландцемент с добавкой и затем затворяют смесь при В/Ц-0,5. 1 табл

Примечание. Температура испытаний 22 С.