Тампонажный состав Советский патент 1993 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к получению облегченных тампонажных составов и может быть использовано при креплении нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение сцепления цементного камня с обсадной колонной за счет расширения и адгезии при одновременном снижении плотности и водоотделения раствора при креплении скважин в интервале температур 15-75°С.

Поставленная цель достигается тем, что состав дополнительно содержит гидросил, а в качестве сульфатсодержащего компонента (ССК) взят сульфат натрия и/или кальция при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Портландцемент50-65 Зола-унос 20-32 Сульфат натрия и/или кальция 2-8 Гидросил 9-14 Добавка гидросила в цементный раствор обеспечивает высокую седиментационную устойчивость, структура камня значительно уплотняется из-за уменьшения гела- вой пористости. Гидросил представляет собой смесь аморфного кремнезема и гид- роксида алюминия с плотностью/ 0,40- -0,5 г/см3, является отходом производства фтористых солей,

Сульфатсодержащий компонент (ССК) может быть представлен как смесь сульфатов натрия и кальция, так и отдельно каждый из них в указанных соотношениях, причем использование сульфата натрия рациональнее при низких температурах до 40°С, СаЗСм - при повышенных t 40°C, совместное применение эффективно во всем интервале температур 15-75°С.

Введение в ПЦ совместно гидросила и сульфатсодержащего компонента способствует увеличению скорости гидратации цемента, росту прочности, снижению усадки как при высоких, так и при низких температурах.

00

о ю

о

00 XI

Тампонажную смесь готовят путем смешения сухих компонентов с последующим их затворением водой при водосмесевом (в/с) отношении 0,8-1,0. Плотность тампо- нажного раствора получалась в пределах 1,48-1,60 г/см3.

Физико-механические свойства тампо- нажного состава оценивали по ГОСТу .26798.0-85, ГОСТу 26798-2.85. Растекае- мость тампонажного раствора измеряли на конусе АзНИИ, сроки схватывания по игле Вика, прочность при изгибе - на МИИ-100. Водоотстой в цилиндрах на 250 мл. Испытания по определению объемных изменений проводили на приборе ПНГ. Величину сцепления цементного камня с металлом оценивали по усилию сдвига образца из пресс-формы при выдавливании под прессом..

Пример. Брали 590 г (59 мас.ч.) nopTnaHfliJieMeHTav 140 г (14 мас.ч.) гидросила, 20 г (2 мас.ч.) NaaSO, 50 г (5 мас.ч.) гипса и 200 г (20 мас.ч.) золы, перемешивали, добавляли воды 1000 г (100 мас.ч.), перемешивали и проводили испытания. Результаты испытаний помещены в таблице.

Из приведенных данных видно, что предлагаемый тампонажный состав дает расширение при твердении до +0,5%. Введение гидросила и сульфатов в таком соотношении позволяет увеличить седи- ментациониую устойчивость и прочность.

0

5

0

5

0

Применение ПЦ и золы с нейтрализованными сульфатсодержащими отходами не позволяет получить безусадочный камень.

Содержание компонентов в больших и меньших указанных пределах приводит или к сокращению сроков схватывания, или к ухудшению прочности тампонажного состава. Использование золы и гидросила будет способствовать утилизации отходов и рациональному использованию материалов.

Применение предлагаемого тампонажного состава даст возможность улучшить качество цементирования скважин и сократить число РИР.

Формула изобретения

Тампонажный состав, содержащий портландцемент, золу-унос, сульфатсодержа- щий компонент, отличающийся тем, что, с целью повышения силы сцепления цементного камня с обсадной колонной за счет расширения и адгезии при одновременном снижении плотности и водоотделе- ния раствора, он дополнительно содержит гидросил, а в качестве сульфатсодержащего компонента - сульфат натрия и/или кальция при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Портландцемент50-65

Зола-унос20-32

Сульфат натрия и/или

кальция2-8 .Гидросил 9-14

Использование: крепление нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: для приготовления состава перемешивают портландцемент в количестве, мас.%: 50- 65; золу-унос 20-32; сульфат натрия и/или калия 2-8 и гидросил 9-14. Применение этого состава позволяет повысить качество цементирования скважин и сократить число ремонтных работ. 1 табл.

Заявляемый диапазон