Тампонажный раствор Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

(54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР

1

Изобретение относится к тампонажным растворам, применяемым для скважин в шахтном, гидротехническом и промышленно-гражданском строительстве при уплотнении и укреплении горных пород и грунтов.

Известен тампонажный расгвор для высокотемпературных скважин, содержащий шлак металлургический, жидкое стекло и сиштоф 1.

Однако этот раствор плохо твердеет в обычных условиях, т.е. при 18-25° С, и в течение 7-10 сут не набирает прочность.

Известен также тампонажный расгвор, содержаший портландцемент, доменньш гранулированный шлак, жидкое стекло и воду, при следуюшем соотношении ингредиентов, вес.%: Портландцемент0,85-3:6,3

Шлак0,85-36

Вода15,9-73,0

Жидкое стекло9,4-74,5 2.

Физико-механические свойства этого раствора (период текучести и прочность при сжатии) приведены в табл. 1.

Таблица 1 Данные табл.. свндетельстцуют о том, нто период текучести большинства исследуемых составов известного раствора сос1гавляет от нескольких секунд до 1,5 мин. Быстрое загустевание тампонажного раствора и потеря им текучести вызывает затруднения и осложнения при нагнетании этих растворов в скважины. Увеличение периода текучести до 10 мин и более путем увеличения содержания жидкого стекла, йоды и доменного гранулированного шлака в растворе приводит к нежелательному явлению - раствор в течение длитель ного времени (10-20 сут) не твердеет и представляет собой мягкзю желеобразную массу. По условиям эксплуатации; особенно в шахтном строительстве, тампонажный раствор должен иметь период текучести, достаточный для приготовления и нагнетания его в сйажину, т.е. от 15 до 60 мин. Затвердевая, раствор должен нметь прочность при сжатии в 7 сут. возрасте не менее 5 кГс/см. Как видно из данных табл. 1, известный раствор не удовлетворяет предъявляемым требованиям. Цель изобретения - увеличение текучести и механической прочности тамнонажного pactвора при пониженном водоцементном факторе. Эта цель достигается тем, что тампонажный раствор дополнительно содержит аммофос при следующем соотношении компонентов, вес.%: Портландцемент24,3-57,4 Доменный гранулиро. ванный 1Ш1ак4,8-31,9 Жидкое, стекло2,42-4,46 Вода.31,5-48,0 Аммофос 0,46-1,21 Пример. Для приготовления тампонажного раствора брали портландцемент марки 400 Белгородского завода, доменный гранулированный шлак, размолотый до удельной поверхности 2700-300 стл/г, жидкое стекло с кремнеземистым модулем 3,2 и плотностью 1,45 г/см аммофос и воду. Порядок смешивания компонентов был следующий: аммофос предварительно растворяли в воде, этим раствором затворяли смесь порошка портландцемент с доменным гранулированным шлаком и после 3-х мин перемешивания вводили жидкое стекло. Раствор перемешивали в течение 5 мин, после чего определяли текучесть (расплыв) с помощью конуса АзНИИ. (Период времени от момента введения в раствор жидкого стекла до момента резкого загустевания, когда раствор терял подвижность и способность к течению, принимали за период текучести). В момент загустевания раствор помещали в формы кубиков для испытания на механическую прочность при сжатии в 7- и 28-сут возрасте. Образцы раствора твердели в воде при 22tl С. Результаты ишытаний тампбйажного раствора представлены в табл. 2. Таблица 2

Продолжение табл. 2