Тампонажный материал Советский патент 1993 года по МПК E21B33/138 

Изобретение касается бурения нефтяных и газовых скважин, в частности крепления.

Сущность изобретения заключается в том, что тампонажный материал, включающий тампонажный портландцемент, добавку на основе золы-уноса содержит в качестве добавки высокоалюминатную золу-унос с содержанием не менее 18% при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Тампонажный портландцемент 20-50 Высокоалюминатная зола-унос с содержанием А120з Ј18%50-80 Такая совокупность признаков позволяет повысить долговечность камня в температурном диапазоне 20-250°С и увеличить межремонтный период.

Технологические свойства тампонажного раствора приведены в таблице.

Твердение цементно-зольных композиций при использовании золы с малым содержанием окиси алюминия (АЬОз 18%) в условиях 20-250°С сопровождается появлением низкоосновных гидросиликатов кальция типа тоберморитового геля при температурах 20-100°С по истечении 1-33 мес. твердения, а тоберморита - при температурах 110-250°С по истечении 1-3 сут. При длительном твердении данный неустойчивый, подверженный гидролизу, минерал способен переходить с течением времени в монтмориллонит. Данный процесс сопровождается снижением прочности. При использовании зол-уноса с содержанием окиси алюминия не менее 18% образуются

о о о о о

N

J О

гидроалюмосиликаты гидрогранатного типа (грануляр), которые менее подвержены гидролизу и более устойчивые в условиях дли тельного твердения в широком температурном диапазоне 20-250°С. Таким образом, тампонажный камень, сформированный из состава, включающего золу-унос с содержанием не менее 18%, на протяжений длительного периода твердения сохраняет высокие прочностные показатели в температурном диапазоне 20-250°С, тогда как при использовании золы-унос меньшего содержания наблюдается падение прочно- ,сти после 270 сут. Использование рекомендованной золы-унос с запредельными значениями ведет к снижению прочности камня после 360 сут.

Тампонажный материал готовят следующим образом.

Смешивают портландцемент (ГОСТ 1581) и золу-унос (ГОСТ 25.818-83) и затворяют водой в лабораторной мешалке в течение 3 мин.

Пример 1. Берут 500 г портландцемента и 500 г золы-унос с содержанием 5:18%. К полученной смеси добавляют 450 г воды. Полученный раствор с параметрами (плотность 1,80 г/см3 растекаемость. 20,5 см) заливают в специальные формы для определения прочности. При этом параметры камня при Т 22 ± 2°С и атмосферном давлении составляют:

1 сут

изгиб 2,3 сжатие 4,2

изгиб 4,5

сжатие 9,2 изгиб 5,7

сжатие 10,8

изгиб 7,1 360 сут

сжатие 14,8

П р им е р 2. Берут 340 г портландцемента и 660 г золы-унос с содержанием А120з 18%. К полученной смеси добавляют 470 г воды. Полученный раствор с парамет- . рами (плотность 1,78 г/см3, растекаемость 20,5 см) заливают в специальные формы для определения прочности. При этом параметры камня при 120°С и давлении 30 МПа составляют:

изгиб 5,6 1 сут

сжатие 12,7 изгиб 6,4 180 сут

сжатие 15,6 . изгиб 7,5 270 сут

сжатие 16,8 изгиб 8,1 360 сут

сжатие 24.2

Использование тампонажного материала с добавкой золы-унос с содержанием AteOa Ј 18% позволит повысить качество крепления скважин и увеличить межремонтный период в 2 раза. Разработанный тампонажный материал обладает низкой стоимостью.

5

0

5

0

0

Формула изобретения Тампонажный материал, содержащий тампонажный портландцемент и добавку на основе золы-уноса, о т л ичающийся тем, что он в качестве добавки на основе золы- уноса-содержит высокоалюминатную золу- унос с содержанием А120з не менее 18% при следующем соотношении ингредиентов, мае. %:

Тэмпонажный портландцемент 20-40

Высокоалюминатная зола-унос

с содержанием не менее

18%60-80

5

Технологические свойства танпомамного раствоба

Использование: бурение нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: там- понажный материал, включающий тампонажный портландцемент и добавку на основе золы-уноса, содержит в качестве добавки высокоалюминатную золу-унос с содержанием AlaOa не менее 18% при следующем соотношении компонентов, мае. %: тампонажный портландцемент 20- 50; высокоалюминатная зола-унос 50-80. Тампонажный состав применим для цементирования скважин с геостатическими температурами 20-250°С.

Заявляемое решение