Тампонажный раствор Советский патент 1981 года по МПК E21B33/138 

(54) ТАМПОНАЖНЬЙ РАСТВОР

Изобретение касается бурения неф тяных и газовых скважин, а именно технологии цементированя скважин, и может быть применено при креплении скважин в соленосных отложениях, представленных галитом, сильвинитом бишофитом и карналлитом. Известен способ получения тампонажного раствора для цементирования калийно-магниевых солевых пород, вкл чающий затворение магнезиального цемента на насыщенном водном растворе хлористого магния l. Цементный камень этого тампонажного материала имеет хорошее сцепление с солями различного минерального состава (галит, сильвинит, бищофит, карналлит), высокие прочностные показатели, но быстро разрушается при контакте с пресными и маломинеральны ми водами, поэтому он не может .быть использован для крепления скважин, имеющих в разрезах водоносные горизонты. Наиболее близким по составу к предлагаемому тамприажному раствору является тампонажный материал, полученный по способу, включающему затверение смеси магнезиального цемента и кислого молотого доменного ишака на насьщенном водном растворе хлористого магния. В таком тампонажном материале содержится от 37 до 50 вес. кислого шлака f2 . Цементный раствор такого тампонажного материала имеет удовлетворительные сроки схватывания, а образующийся цементный камень имеет хорошую стойкость в воде, растворе хлористого натрия, высокие прочностные показатели и хорошую адгезию к солевым и другим горным породам. Существенным недостатком шлакомагнезиального тампонажного материала с использованием кислых шлаков является то, что образующийся цементный камень при длительном ко;такте с растворами, содержащими хлористый магний. г постепенно/теряет прочность и разрушается (см. табл. 1). Это ограничивает область применения такого тампонажного материала. Целью данного изобретения является повышение долговечности цементного камня в условиях агрессии хлористого натрия, хлористого магния, растворов этих и других солей. Указанная цель достигается тем, что в качестве шлака раствор содержит основное шлак с модулем основности 1,02-1,19 и модулем активности 0,110,23, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Магнезиальный цемент 9,5-25 Шлак основной37-53 Хлористый магний 12-12,5 ВодаОстальное Сущность повышения стойкости цементного камня шлакомагнезиального тампонажного раствора с основным шлаком заключается JB том, что при воздей ствии солей магния гндросиликаты кал ция (2СаО SIO-z. СаО Si022H2 0 образующиеся при гидратации, шлаков, разлагаются до гидроокиси кальция Са(ОН)2.. Последняя, реагируя с хлорис тым магнием, образует хлористый кальций и малорастворимую гидроокись магния Мд(ОН)2. Образующиеся в результа те этих процессов кремнекислота и гидроокись магния, отличающиеся благодаря особой структуре првышенной плотностью, откладываются в порах цементного камня, кольматируюТ их. Поскольку в основных шлаках снликато кальция и гидроокиси кальция больше, чем в кислых шлаках примерно в 1,21,4 раза, то плотность слоя продукто их разложения в порах цементного кам ня вьш1е, что ; существенно снижает его проницаемость, уменьшает или пре кращает полностью доступ агрессивной

Коррозионная стойкость магнезиального тампонажного материала, с добавками кислого шлака, затворенного на растворе хлористого

магния

Таблица I 4 среды к зернам новообразований, повышает коррозионную стойкость цементного камня. Для получения шпакомагнезнального тампонажного раствора был использован основной шлак Ильского завода (модуль основности 1,12, модуль активностн 0,12) в колнчестве 60-80% к общему объему смеси. Смешение магнезнального цемента (каустического магнезита) со шлаком производилось в шаровой мельнице. Приготовленные таким путем шлакомагнезиальные тампонажные материалы затворялись на насыщенном растворе хлористого магния. Коррозионная стойкость цементного камня тампонажного материала с использованнем основных шлаков может быть охарактернзована изменением его прочностных показателей во времени при длительном хранении в различных агрессивных средах (табл. 2). Как видно из табл. 2, образцы цементного камня шлакомагнезнального цемента с использованием основного шпака при храНеш1и их в растворах хлористого магния имеют высокие показатели, нарастающие в течение продолжительного времени (4,5 года). Более высокая коррозионная стойкость цементного камня в магнийсодержащих солях позволяет более качественно и надежно производить разобщение пластов в нефтяных и газовых скважинах, значительно продлить службы скважин. Технология приготовления и использования шлакомагнезиальных тампонажнзух материалов с основными шлаками не меняется по сравнению с технологией приготовления и использования известного тампонажного материала с добавками кислых шлаков.

Содерж. кислого -шлака, вес.%

Коррозионная стойкость магнезиального цемента с добавками основного пшака, затворенного на растворе МдСЙ