Патент на изобретение №2235857
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству скважин и может использоваться в производстве крепления нефтяных, газовых и других скважин. Тампонажный материал, включающий портландцемент, расширяющуюся добавку, гипс, ускоритель твердения, пластификатор, в качестве расширяющейся добавки содержит по крайней мере одну добавку из группы: глиноземистый, сульфоалюминатный цемент, алюминатсодержащие отходы-шлаки от производства ферротитана, ферробора, вторичной переплавки алюминия, в качестве пластификатора – смесь триэтаноламина и кремнеземсодержащей добавки многофункционального действия – КМХ в соотношении от 1:1 до 1:10 и дополнительно содержит облегчающую добавку при следующем соотношении компонентов тампонажного материала, мас.%: расширяющаяся добавка – 2-15; гипс – 7-9; ускоритель твердения – 2-8; указанный пластификатор – 0.3-0.8; облегчающая добавка – 3-10; портландцемент – остальное. В качестве ускорителя твердения тампонажный материал может содержать хлористую соль щелочного или щелочноземельного элементов. В качестве облегчающей добавки могут быть использованы алюмосиликатные микросферы, или микрокремнезем, или вспученный вермикулит, или вспученный перлит. Технический результат: повышается седиментационная устойчивость, отсутствие водотделения, удлинение времени загустевания. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. Изобретение относится к строительству скважин и может использоваться в производстве тампонажных материалов для крепления нефтяных, газовых и других скважин. Известны различные расширяющиеся цементы, например гипсоглиноземистый цемент, получаемый путем совместного помола глиноземистого шлака и двуводного гипса в соотношении 3:1 (см. Данюшевский и др. Справочное руководство по тампонажным материалам М.: Недра, 1973, с.124-125). Наиболее близким аналогом к изобретению является тампонажный материал для низкотемпературных скважин, включающий, мас.%: портландцемент – 48-80; расширяющуюся добавку – 20-50; противоморозную добавку (ускоритель твердения) – 4-6; пластификатор – 0.15-0.7% от массы тампонажного цемента (см. патент RU 2144977, МПК 7 Е 21 В 33/138, опубл. 27.01.2000, Бюл. №3). Недостатком известного вяжущего является быстрая загустеваемость и высокая седиментационная неустойчивость, что приводит к расслоению тампонажного раствора, ограничению области применения цемента из-за неоднородности формирующегося цементного камня и газопроявлению между обсадной трубой и цементным камнем. Задачей изобретения является улучшение седиментационной устойчивости, замедление загустеваемости тампонажного цементного раствора. Поставленная задача решается тем, что тампонажный материал, включающий портландцемент, расширяющуюся добавку, гипс, ускоритель твердения, пластификатор, содержит в качестве расширяющейся добавки по крайней мере одну добавку из группы глиноземистый цемент, сульфоалюминатный цемент, алюминатсодержащие отходы-шлаки от производства ферротитана, ферробора, вторичной переплавки алюминия, в качестве пластификатора смесь триэтаноламина и кремнеземсодержащей добавки многофункционального действия – КМХ в соотношении от 1:1 до 1:10 и дополнительно содержит облегчающую добавку при следующем соотношении компонентов тампонажного материала, мас.%: Расширяющаяся добавка 2-15 Гипс 7-9 Ускоритель твердения 2-8 Указанный пластификатор 0.3-0.8 Облегчающая добавка 3-10 Портландцемент Остальное Тампонажный материал в качестве ускорителя твердения содержит хлористую соль щелочного или щелочноземельного элементов. Тампонажный материал в качестве облегчающей добавки содержит алюмосиликатные микросферы, или микрокремнезем, или вспученный вермикулит, или вспученный перлит. Для приготовления тампонажного материала используют портландцемент, расширяющуюся добавку, по крайней мере одну из группы: глиноземистый цемент, сульфоалюминатный цемент, алюминатсодержащие отходы-шлаки от производства ферротитана, ферробора, вторичной переплавки алюминия, гипс или ускоритель твердения, облегчающую добавку, пластификатор, состоящий из смеси триэтаноламина и кремнеземсодержащей добавки многофункционального действия – КМХ. КМХ – это комплексная минеральная химическая добавка для бетонов и растворов по ТУ-58700-003-499-38-321-98, содержит лигнопан, смолу нейтрализованную воздухововлекающую, суперпластификатор С-3 и трепел. В качестве гипса может быть использована любая его модификация. Тампонажный материал можно готовить следующим образом. Путем смешения пластификатора и отдельно размолотых портландцемента, расширяющейся добавки, облегчающей добавки, ускорителя твердения, гипса с последующим затворением водой или путем совместного помола в мельнице портландцемента, облегчающей добавки, ускорителя твердения, гипса, расширяющейся добавки с последующим введением пластификатора совместно с водой затворения. Материал может быть получен простым смешением компонентов, а его затворение производят водой, в которой растворена смесь триэтаноламина и кремнеземсодержащей добавки многофункционального действия. Составы и результаты испытаний тампонажного материала приведены в табл.1 и 2. Примечание к табл.1: *В качестве расширяющей добавки в примере 1 используют глиноземистый цемент, в примере 2 – смесь глиноземистого цемента и сульфоалюминатного цемента в соотношении 1:1, в примере 3 – шлак ферротитана и ферробора в соотношении 1:1, в примере 4 – глиноземистый цемент и шлак ферротитана в соотношении 1:2, в примере 5 глиноземистый цемент и шлак от вторичной переплавки алюминия в соотношении 1:3, в примере 6 – сульфоалюминатный цемент. ** В примерах 1 и 2 – в качестве ускорителя твердения применяли хлорид кальция, в примерах 3, 4, 5 и 6 – хлорид натрия. ***В качестве облегчающей добавки в примере 1 и 2 использовался вспученный вермикулит, в примере 3 – микрокремнезем, в примере 4 и 5 – алюмосиликатные микросферы, в примере 6 – вспученный перлит. ****соотношение компонентов в пластификаторе: триэтаноламина и крем-несодержащей добавки в составе 1-1:1, в составе 2-1:8, в составе 3-1:7, в составе 4-1:9, в составе 5-1:2, в составе 6-1:10 Формула изобретения
1. Тампонажный материал, включающий портландцемент, расширяющуюся добавку, гипс, ускоритель твердения, пластификатор, отличающийся тем, что он содержит в качестве расширяющейся добавки по крайней мере одну добавку из группы глиноземистый цемент, сульфоалюминатный цемент, алюминатсодержащие отходы-шлаки от производства ферротитана, ферробора, вторичной переплавки алюминия, в качестве пластификатора – смесь триэтаноламина и кремнеземсодержащей добавки многофункционального действия – КМХ в соотношении от 1:1 до 1:10 и дополнительно содержит облегчающую добавку при следующем соотношении компонентов тампонажного материала, мас.%: Расширяющаяся добавка 2-15 Гипс 7-9 Ускоритель твердения 2-8 Указанный пластификатор 0.3-0.8 Облегчающая добавка 3-10 Портландцемент Остальное 2. Тампонажный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ускорителя твердения он содержит хлористую соль щелочного или щелочноземельного элемента. 3. Тампонажный материал по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве облегчающей добавки он содержит алюмосиликатные микросферы, или микрокремнезем, или вспученный вермикулит, или вспученный перлит. |
||||||||||||||||||||||||||
