Тампонажный раствор Советский патент 1992 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к цементированию нефтяных и газовых скважин при отрицательных и положительных температурах.

Известен цементный раствор для там- понажных работ, включающий портландцемент и добавку - сернокислый алюминий и углекислый калий соответственно в количестве 10-15% и 1-2,5% от массы цемента.

Недостатком указанного раствора является небольшой срок схватывания.

, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является цементный раствор, содержащий портландцемент, сернокислый алюминий, углекислый натрий и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент62,6-64,2

Сернокислый

алюминий0.23-0.44

Углекислый натрий3,5-5.6

ВодаОстальное.

Недостатком указанного цементного раствора является невысокая прочность при изгибе.

Целью изобретения является повышение прочности при сохранении сроков схватывания.

Это достигается тем, что тампонажный раствор содержит портландцемент, сернокислый алюминий, алюминат натрия, гидроксид алюминия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент

Сернокислый

алюминий

Алюминат натрия

Гидроксид

алюминия

Вода

62,5-65,0

0,45-0,7 0,9-1,5

0,45-0,7 Остальное Совместное использование сернокислого алюминия, алюмината натрия и гидро- ксида алюминия в тампонажном цементе не известно.

сл

С

vj ю

00 4 |

При уменьшении содержания сернокислого алюминия, алюмината натрия и гидро- ксида алюминия поставл.енная цель не достигается, а при увеличении их содержания сокращаются сроки схватывания.

Пример, Сульфат алюминия, алюминат натрия и гидроксид алюминия смешивают с цементом М 400 в соотношениях, обеспечивающих достижение поставленной цели, а затем затворяют водой при В/Т 0,5. Из полученного раствора формуют об- разцы-балочки размером 40 х 40 х 160 мм согласно ГОСТ 26798.0-85, которые твердеют в течение 48 ч при 22° С и -3° С. Затвердевшие образцы испытывают на прочность при изгибе согласно ГОСТ 310.4-81.

Кроме того, в качестве смеси сульфата алюминия, алюмината натрия и гидроксида алюминия используют отход нейтрализации растворов травления аэрозольных баллонов ПО Новомосковскбытхим, образующийся на стадии нейтрализации концентрированной Нз504 щелочного раствора со стадии обезжиривания баллонов и снятия окисной пленки перед нанесением эмали, следующего минералогического состава, мас.%: сульфат алюминия 25, алюминат натрия 50. гидроксид алюминия 25, при

0

5

0

5

0

следующем химическом составе (по сухому веществу), мас.%: SiOz - 0,3-0,6; AlaOa - 37-40; CaO - 1-2; MgO - 1-2; ЗОз - 40-43; №0- 15-18.

Составы растворов представлены в табл, 1; результаты испытаний - в табл, 2.

Из результатов испытаний следует, что прочность образцов, изготовленных из предлагаемого тампонажного раствора, выше, чем прочность образцов из известного тампонажного раствора.

Формула изобретения

Тампонажный раствор, включающий портландцемент, сернокислый алюминий, соль щелочного металла и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности при сохранении сроков схваты- вания, он содержит дополнительно гидроксид алюминия, а в качестве соли щелочного металла - алюминат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент

Сернокислый

алюминий

Алюминат натрия

Гидроксид

алюминия

Вода

62,5-65,0

0,45-0,70 0,9-1,5

0,45-0,70 Остальное

Таблица 1

Сущность изобретения: раствор содержит портландцемент 62,5-65,0; сернокислый алюминий 0,45-0,70; алюминат натрия 0,9-1,5; гидроксид алюминия 0,45-0,70; вода - остальное до 100%. Портландцемент затворяют на водном растворе добавок. Раствор может быть использован при нормальных и отрицательных температурах. Прочность на изгиб при -3°С не ниже 2,0 МПа. 2 табл.

Таблица 2