Тампонажный раствор Советский патент 1981 года по МПК E21B33/138 

(54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

. -.; Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых сквагаш, в частности к составам (рецептурам) тампонажных растворов. Известны тампонажные растворы с повышенными йрочностным характеристиками, наполнителями в которых при высоких тештературах широко использугртся кварцевый песок,, кремнезем, опоКа и другие Г .Однако при низких теьшёратурах yiftaзанные добавки не способствуют уветючению начальной прочности дёментнЫ о. камня. ,, . ,-.;-.Для снижения величины контраК11рии на ранних стадиях твердения применяется тампЬная5Н 1Й раствор пониженной плотнос ти /в состав которого допогашт шно введен гидрофобизированный клиноптилоли при следующих соотношениях компонентов вес %:. Цемент40,2-40,9 Глина1,О-2,6 Гидрофобизированный 8,0-12,1 клиноптилопит Вода44,4-50,8 Несмотря на включение минерала, содержашего значительное количество двуокиси кремния, окиси кальция, дшшый тампонажный pacreqp не .отличается высокими прочностными характеристиками. Известен также тампонажный раствор на основе портландцемента для горячих скважин с добавкой в качестве наполнителя аэросила. Аэросил, введенный в оптимальных количествах, порядка 0,1-0,3%, оказывает упрочн5пощее действие на Все виды тампонажных цементов, как в ранние, так и в поздние сроки твердения в интервале от 18 до . Прирост прочности наблюдается в зависимости от состава цемента, времени и температуры твердения от 20 до 1ОО% ts . Однако пра;Естика применения раствора при цементировании обсадных колонн на месторождениях Прикарпатья показала, что прочность цементногх камня двухсуточного возраста с /добавкой аэросила на базе тампонажного портландцемента для горячих С1шажин уветнгчзшается на 1520%, что недостаточно. Кроме того, введение аэросипа гфиводат к вспениванию тампонажного раствора в процессе затво- рения цемента и зшсачки его в скваж1вду.

Цепь изобретения - повышение прочнос ных свойств цементного камня в интервал от 40 до ,.

Эта цель достш ается тем, что в качестве наполнителя используется минерал вущса шческаго гфоисхождения гафофилпит, причем указанные компоненты взяты в следующих соотношениях, вес. ч:

Портландцемент для горячих скважин10О

П1фоф1тлит3-5

Вода 50-55 Пирофиллит ( АБ2 Оа4О2НлО ) - материал вулканического происхождения, в химическом отношеггаи представлен ABrpg28.3%, Q.- 66%, - 5,0%. Содержание указанных компонентов может колебаться в широк11х пределах. В виде приме сей могут присутствовать (до 9%), НеО (до 5%), Не,рз Цвет пирофиллита белый с желтоватым оттенком или бледно-зеленый, нередко пол прозрачный. Блеск стеклягшый с перламут ровым отливом. Удельный вес 2,662,9О Гс/см. Встречается в .некоторых гидротермаль ных жильных месторождениях в ассоциации с крарцом, карбонатами, гематитом, образующихся в результате гидротермальногоразложения обычных кислых изйерженных пород. Распространен также в некоторых богатых глимоземом метаморфических сланцах, иногда в весьма значительных массах. Образуется, по-видимому, за счет богатых бейделлитом или монтмориллонитом рсадочнь Х горных пород при значительно ;повыше1шых температурах. Для использования в качестве напол . нителя к тампонажным растворам указанного минерала производится его предварительный помол на шаровой мельнице. Предлагаемый тампонанашй раствор отличается повышенной прочностью ментного камня по сравнению с известным. Кроме того, п.олуче1ая5.1Й раствор обладает хорошей прокачиваемостью. Введение пирофиллита не приводит к вспе шванию цементного раствора и к значительному ускорению начала загустешя. Как показали исследования, добавка пирофиллита приводит к увеличеюпо прочност

в широком ш апасзонетемператур. Пример. К 10О г портландцемента для горячих скважин добавляется 3 г П1фофнллита. Смесь, в сухом виде, перемешивается до однородного состояния на протяжении 5 мин. В приготовленную смесь вводится 50 г воды и перемешивается до получения рекомендуемой рас текаемости.. .

Пример 2. К 100 г портландцемента для скважин добавляется 4 г пирофиллита. Смесь, в сухом виде, перемешивается до однородного состояния на протяжении 5 мин. В приготовленную смесь вводится 52 г воды и перемешивается до получения рекомендуемой растекаемости. ПримерЗ. К 100 г портландцемента для горячих скважин добавпяпются 5 г Щфофиллита, Смесь, в сухом виде, перемешивается до однородного состояния на про- тялсении 5 мин. В приготовленную смесь вводится 55 г воды и перемешивается до попучення рекомендуемой в табл. 1 растекаемости. Увеличение процентного содержания шгрофиллита выше указанной границы не приводит к повышению прочности цементного . Уменьш ен11е процентнохх содержания пирофиллита ниже указанной границы уменьшает прочность цементного камня. Цементирование скважин тампонажным раствором указанного состава исключает его вспенивание, нозволяет продлить срок эксплуатации за счет увеличения прочности камня.. Формула изобретения Тампонажный раствор, содержащий в качест-ве основы по|зтланДцемент для горячих скважин, наполнитель и воду, отличающийся тем, что, с целью повьпыения прочностных свойств цементного камня в интервале температур от 40 до 10О°С, в качестве наполнителя используется минерал вулканического происхождения - тщрофштит, .причем указанные компоненты взяты в следующих соотношениях, вес. ч: Портландцемент для горячих скваж1ш100 П1ФОФИЛЛИТ3-5 Вода50-55

58749816

Источники информации,2. Авторсжбе свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизеNb 628289, кп. Ё 21 В 33/138, 1978.

териалы и технология цементированияs .Киев, Наукова думка , 1974, с. 183

скважин . М, Неща, 1977, с. 142.(прототип).

3. Круглшгкий Н. И. и др. Физико-хи