Тампонажный раствор Советский патент 1978 года по МПК E21B33/138 

1

Изобретение относится к составам облегченного цементного раствора для тампонажныхработ высокотемпературных скважин.

Известны тампонажные растворы,содержащие шлаки металлургической, химической и топливной промышленности, которые проявляют свои вяжущие свойства только при высокой температуре, а относительная легкость и повышенная водопотребность их способствуют получению тампонажного раствора с низкой плотностью Г| .

Применение таких растворов осложняется из-за трудности регулирования сроков схватывания при температуре выше 200°С,

Известны также тампонажные растворы, содержащие в качестве основы вяжущее, облегчающую добавку и

в качестве облегчающих добавок используются беннонитовые глины, диатомит, опока, трепел, вулканические пемзы и туфы.

. Наряду с возможностью регулирования сроков схватывания данные тампонажные растворы имеют низкую термостабильность при высоких температурах.

Целью изобретения является повышение термостабильности облегченного тампонажного раствора при высоких температурах.

Указанная цель достигается тем, что в качестве вяжущего тампонажный раствор содержит легкие шлаки, а в качестве облегчающей добавки - мергелистые породы с содержанием более 25% карбонатов при следующем соотношении компонентов,в вес.ч.:

Легкие шлакиЮО

Маргелистые породы 5-40 Вода58-65

В качестве легких ишаков могут применяться, например, шлаки фосфорного производства, распавшиеся высокоосновные низкожелезистые шлаки (шлаковая пыль) производства феррохрома, феррованадия, ферромолибдена и ферротитана, а также энергетические шлаки и золы; легкие гидратационноактивные продукть химической обработки минерального сырья, которые могут рассматриваться как шлаки химических реакций.

В качестве мергелистых пород могут, например, использоваться опоковидные и трепеловидные глины, которые состоят из смеси кальцита, карбоната магния и глинистых минералов дии триоктаэдрических групп, в основном гидрослюд и монтмориллонита.

Кроме этого, в качестве мергелистых пород могут применяться карбонизированные глинистые, алюмосиликатные и лессовые породы.

Шлаки и мергелистые породы смешивают в сухом виде при помоле или уже измельченные компоненты в мокром виде при затворении водою в цементосмесительном агрегате.

Количество добавляемых мергелистых пород определяется содержанием в них глинистых, гидратационной активностью шлакового компонента и забойной температурой.

В случае использования высокоосновных гранулированных шлаков с добавлением щелочных и сульфатных активизаторов твердения предлагаемый облегченный тампонажный раствор можно применять и при сравнительно низких температурах, но не ниже .

В случае использования при приготовлении тампонажного раствора сильно минерализованных и засоленных грунтовых и пластовых вод, а также при увеличении количества вводимых мергелистых пород с повышенным содержанием глинистых водопотребность раствора для получения необходимой консистенции может возрастать, составляя по отношению к шлакам 70-100 вас.ч.

Водопотребность раствора также возрастает при использовании тонкодисперсных распавшихся шлаков (шлаковой пыли) и зол с повышенным содержанием глинозема. С повышением забойных температур содержание мергелистых пород в тампонажном растворе возрастает, а шлаков - снижается.

С увеличением содержания глинистых в мергелистых породах расход последних при неизменных забойных условиях сокращается, а шлакового компонентавозрастает.

Из предлагаемых способов смешивания компонентов твердой фазы предпочтительньлм является совместный помол, так как при этом обеспечивается наибольшая однородность тампонажного раствора.

При загрублении помола смеси до удельной поверхности 1500 , следует для повышения стабильности вводить в раствор стабилизаторы - алюминат натрия , полиакриламид, и т.п., либо высококоллоидальные минеральные добавки-диспергаторы, например бентонитовые глины.

Предлагаемый состав тампонажного раствора можно также использовать при производстве строительных облегченных изделий гидротермального твердения.

Формула изобретения

Тампонажный раствор пониженной плотности для высокотемпературных скважин, содержащий в качестве основы вяжущее, облегчающую добавку и воду, отл -и чающийся тем, что, с целью повышения термостабильности раствора при высоких температурах, в качестве вяжущего от содержит легкие шлаки, а в качестве облегчающей добавки - мергелистые породы с содержанием более 25% карбонатов при следующем соотношений компонентов, в вес.ч Легкие шлаки100

Мергелистые породы 5-40 Вода58-65

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Данюшевский B.C. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам, М., Недра, 1973, с.92-93

2. Гранковский И.Г. и др. Термосолеустойчивость дисперсных систем, Киев, Наукова думка , 1971,с.186-. 189 (прототип).