RU1799369C - Сырьева смесь дл цементировани стенок скважины - Google Patents

Abstract

Назначение: дл  приготовлени  газонепроницаемых композиций. Сущность изобретени : в сырьевую смесь ввод т микрокремнеземом при следующем соотношении компонентов, мас.ч: Портландцемент- 1, полые микросферы - 0,02-2.0, добавка дл  регулировани  в зкости смеси - 0,01-0,05, пластифицирующа  добавка - 0,001-0,02, микрокремнезем - 0,05-1,0, вода - 0,95- 1,25. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к композиции гидравлических смесей дл  цементировани  нефт ных скважин.

Цель изббретени -повышение газонепроницаемости стенок нефт ных скважин .

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что в сырьевую смесь дл  цементировани  стенок скважин добавл ют микрокремнезем при следующем соотношении компонентов смеси в мае.част х:

Портландцемент- Полые микросферы со средней плотностью 0,1-1,5 г/см3 Добавка дл  регулировани  в зкости смеси Пластифицирующа  добавка

Микрокремнезем Вода Дл  приготовлени 

1

0.02-2,0 0,001-0,05

0,001-0,02 0,05-1.0 0,95-1,25 сырьевой смеси

можно использовать любой цемент, например портландцемент.

Используемый в смеси микрокремнезем представл ет собой предпочтительно кремнеземную пыль из газов, отход щих от электротермических плавильных печей дл  производства кремни  или феррокремни , содержащего по меньшей мере 75 вес.% кремни , но можно также использовать и кремнеземную пыль из печей, производ щих 50%-ный феррокремний.

Регулирование параметров кроме того обеспечивает производство кремнеземной пыли как главного продукта в упом нутых выше печах. Аморфный кремнезем этого типа можно производить также синтетическим способом без восстановлени  и повторного окислени . Можно использовать также дл  получени  смеси мелко измельченный кремнезем или кремнезем осаждени .

Пыль аморфного кремнезема, используема  в смеси, состоит в весьма большой степени из сферических частиц субмикронного размера.

(Л

Ю

ю

ю

ы

Частицы кремнеземной пыли могут содержать от 60 до 100 весовых процентов SiOa, иметь плотность от 2,00 до 2,40 г/см3 и удельную площадь от 15 до 30 м /г. Частицы имеют, в основном сферическую фор- му, диаметром меньше 1 мкм. Но возможны варианты этих значений. Например, кремнеземна  пыль может содержать меньше SI02, и распределение размеров частиц можно регулировать путем удалени  грубых частиц.

Дл  получени  более газонепроницаемого материала из данной смеси она предпочтительно должна содержать от 10 до 70% микрокремнезема от веса цемента.

Сырьева  смесь, содержаща  от 15 до 50% микрокремнезема от веса цемента,  вл етс  особенно предпочтительной.

В качестве легкого наполнител  используют полые шарики, получаемые из летучей золы. Легкий по весу наполнитель этого типа выпускаетс  например, под маркой Филлит, поставл емый фирмой Филлит Лтд, Англи .

Можно использовать р д других легких по весу наполнителей, например, полые шарики из стекла, из глинозема, вспу- ченной глины и т.п.

В качестве добавок дл  регулировани  в зкости смеси можно использовать добавки , известные как пластификаторы или сверхпластмфикаторы в цементных раство- ров. Эти добавки могут быть основаны на лигносульфонате, полигидроксикарбоновой кислоте, сульфированном нафталинфор- мальдегиде или продуктах сульфированного меламинформальдегида. В качестве добавки могут быть использованы основанные на крахмале или на дериватах крахма- ла, дериваты целлюлозы, например карбоксиметилцеллюлоза, метилцеллкуюза или этил целлюлоза, или же синтетические полимеры, например полиакрилонитрил или полиакриламид.

В сырьевой смеси можно использовать как пресную воду, так и морскую воду.

П р и м е р. Была получена сырьева  смесь по .изобретению следующего состава:

Сырьева  смесь (состав N 1)

Г-цемент100,0 кг

Микрокремнезем

в виде EMSAC465T15,0кг

.Легкий по весу

наполнитель,

Филлит 0,74,0 кг

Морска  вода95,0 кг

Ускоритель

/ Поццолит 500А/0,6л

Теоретическа 

плотность цементного

теста составл ет1,55 г/см3

Г-цемент - Портландцемент, поставл емый фирмой Норсем, Норвеги . EMSAC 465Т представл ет собой микрокремнезем строго регулируемого качества, изготовл емый и поставл емый фирмой Элькем а/с кемикалз, Норвеги . Поццолит 500 А-ус- корйтель затвердевани , поставл емый фирмой Мг-стер бильдерз, США, и Филлит Q;7 - легкий по весу наполнитель в виде полых шариков с реальной плотностью примерно 0,6 г/см , поставл емый фирмой Филлит Лтд, Англи .

Сырьева  смес

Плотность, г/см3.1,53 Кажуща с  в зкость, сП 24 Пластическа  в зкость, сП 18 Предел текучести, фунт./100 кв. фунтов

(0.4535 кг/9,29 м)

12

Свободна  вода, об.% О

Врем  схватывани :

Консистенци  30 В С 3 ч. 15 мин 100В С5 ч 30 мин

Предел прочности на сжатие

по истечении

24 ч при 30°С.4 МПа

Из приведенных результатов видно, что показатели смеси согласно насто щему изобретению соответствуют требовани м, предъ вл емым к смес м дл  цементировани  стенок скважины.

Кроме того смесь была испытана в устройстве миграции газа. Испытани  показали , что смесь согласно насто щему изобретению  вл етс  газонепроницаемой.

Были приготовлены и испытаны составы сырьевой смеси Мг 2, 3 и 4, конкретные составы и результаты испытаний приведены в табл. № 1 и 2.

Сырьевые смеси № 2, Зи 4 смешивали и испытывали в соответствии с методикой, приведенной в примере 1.

Формул а изобретени 

Сырьева  смесь дл  цементировани  стенок скважины, содержаща  портландцемент , полые микросферы со средней плотностью 0,1-1,5 г/см3, добавку дл  регулировани  в зкости смеси, пластифицирующую добавку и воду, отличаю щ а-   с   тем, что, с целью повышени  газонепроницаемости стенок нефт ных скважин, она дополнительно содержит микрокремнезем при следующем соотношении указанных компонентов, мас.ч.: портландцемент- 1; полые микросферы со средней плотностью 0,1-1,5 г/см3 - 0,02-2,0; добавка дл  регулировани  в зкости смеси - 0,001-0,05; пластифицирующа  добавка - 0,001-0,02; микрокремнезем - 0,05-1,0; вода - 0,905- 1,25.

Таблица 1

Та б л и ц а 2