Тампонажный раствор Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

I

Изобретение относится к цементи- . рованию скважин, а именно к рецептуре тампонажных растворов.

Широко известны тампонажные растворы на базе портландцемента с добавками реагентов-ускорителей для интенсификации процесса структурообразования. В качестве ускорителей используются химические реагенты, например пotaш и едкое кали 13 , хлористый кальций, кальцинированная сода и метас 2.

Из известных тампонажных растворов, применяемых при цементировании обсадных колонн, по составу ингредиентов наиболее близок к предлагаемому тампонажный раствор, который содержит, вес.ч.: портландцемент 100; воду 65-75 и хлористый кальций 5 6 3.

Недостатком известных тампонджных растворов является значительная зависимость сроков схватывания от концентрации химических добавок-ус.корителей, снижение прочности цементного камня, в частности, на контакте со стенками скважин и обсадными трубами.

Цель изобретения - сокращение сроков схватывания и повышение контактной прочности цементного камня со стенками скважины и обсадными трубами.

Поставленная цель достигается тем,

40 что в качестве добавки тампонажный раствор содержит отходы катализатора К-5 при производстве изобутилена, при следующих соотношениях компонентов, вес.ч.:

15

Портландцемент 50-80 Катализатор К-5 20-50 Вода 5-55

Катализатор К-5 применяется в производстве изобутилена на стадии деЖгидрирования изобутана. Цикл использования катализатора дней. После отработки катализатор К-5 идет а отходы производства, которые пере390

даются как товарная продукция по ТУ 38-303-05-7 заводу резино-технических изделий.

Отходы катализатора К-5 представляют собой пылевидный (мелкодисперсный) продукт серо-зеленого цвета. Продукт невзрывоопасен, негорюч и нетоксичен. По химическому составу он включаетД: Сг 0, 95 SiOn ,2. По фракционному составу частиц 70 мк содержится 902;.

Для определения оптимальных добавок ингредиентов подготавливают и испытывают в лабораторных условиях несколько рецептур предлагаемых и известного тампонажных растворов. Отходы катализатора К-5 добавляют в портланцемент в сухом виде и тщательно перемешивают. Затем сухую смесь затворяют на воде.

В таблице приведены результаты испытаний тампонажных растворов и камня с добавками отходов катализатора К-5 и хлористого кальция.

Как видно из таблицы, добавка отходов катализатора К-5 способствует ускорению сроков прокачиваемости, начала и конца схватывания; наиболее эффективно протекает процесс структурообразования при добавке в портландцемент свыше 10 вес.ч. отходов катализатора К-5. Однако добавки свыше 50 вес.ч. приводят к снижению прочностных характеристик камня, ко4

торые оказываются ниже допустимой (15 кгс/см на изгиб). При доблвках 20-50 вес.ч. отходов катализатора К-5 к портландцементу наблюдается

наибольшее контактное сцепление с металлом и линейное расширение. Это способствует качественному разобщению пластов в затрубном пространстве. По результатам исследований видно,

что оптимальной при применении отходое катализатора К-5 при цементировании колонн является температура до 75С, т.е. при цементировании промежуточных технических колонн. Для

известного тампокажного раствора отмечено очень слабое изменение структурно-механических свойств и при этом эти растворы обладают седиментационной неустойчивостью и большим водоотстоем за счет увеличения водоцементного отношения (см. таблицу, смеси 6, 12 и 18).

На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что

применение в качестве реагента-ускорителя структурообразования отходов катализатора К-5 в количестве 2050 вес.ч. интенсифицирует процесс структурообразования, т.е. уменьшает время прокачиваемости, начала и конца схватывания тампонажного раствора и улучшает сцепление цементного камня с горными породами и металлом обсадных труб.

79091268

Формула изобретения Портландцемент 50-80

Тампонажный раствор, включающий тора К-520-50

портландцемент, воду и добавку, о т - Вода +5-55

лие1аю1цийся тем, что, с s Источники информации,

целью сокращения сроков схватыванияпринятые во внимание при экспертизе и повышения контактной прочности це- 1. Авторское свидетельство СССР

ментного камня со стенками скважины№ , кл. Е 21 В 33/138, 1975. и обсадными трубами, он содержит в 2. Авторское свидетельство СССР

качестве добавки отходы катализатора Ю№ 68+127, кл. Е 21 В 33/138, 1971К-5 при производстве изобутилена при 3. Авторское свидетельство СССР

следующем отношении компонентов, 635221, кл. Е 21 В 33/138, 1973

вес.ч:(прототип).

Отходы катализа