SU1139827A1 - Тампонажный цемент - Google Patents

Abstract

ТАШОНАЖШШ ЦЕМЕНТ дл  высокотемператзфных скважин, включающий гранулщ ованный электротермофосфорньй щ ак и соединение щелочного металла, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  седиментационной устойчивости тампонажного раствора, повьшени  прочности цементного камн  и сокращени  времени загустевани , он содержит в качестве соединени  щелочного металла гидрокарбонат натри  при следующем соотношений компонентов, мае. %: Гранулированный электротермофосфорный шлак 95-99 Гидрокарбонат W натри 1-5

Description

00

со

00

ю

Изобретение относитс  к горной пpo вдплeннocти, а именно к нефтегазодобывающей , и может быть использовано дл  цементировани  глубоких высок6те1 шературны)с скважин.

Известны в жущие,, включающие гранулированные шлаки и соединени  щелочньк металлов.

Известны тампонажные растворы на основе молотого гранулированного шлака и кальцинированной соды р.

Недостатком известных в жущих  вл етс  низка  прочность, короткое врем  загустеаани , а также низка  седиментациониа  устойчивость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  Состав С, включающий гранулироваи{шй фосфорный шпак и добавки соединений щелочных металло при следующем соотношении компонентов , мае. %;

Молоилй злектротермофосфор-г .

ный шлак97-98

Хлористый

кальций0,5-2,0

Сернокислый

натрий . 1-2 Недостатком данного состава  вл етс  то, что при водосодержании свьше 50%, он имеет низкз седиментационную устойчивость, прочность и удлиненное врем  загустевани .

Цель изобретени  - повышение седимeнт aциoннoй устойчивости тампо- нажного раствора повышение прочности цементного камн  и сокращение времени загустевани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что тампонажный цемент, включщий гранулированный злектротермофофорный шлак и соединение щелочного металла, в качестве соединени  щелочного металла он содержит гидрокарбонат натри  при следующем соотношении ко1«1онентов, мае. %:

Гранулированньй

злектротермофосфорный шлак 95-99

Гидрокарбонат

натри 1-5

Электротермофосфорный шлак имее следук ций химический состав, мас.%

SiOj 40-42,8 , AljOj 2,2-2,4 FejO, 0,8-0,84

CaO 45,0-49,4

MgO 3,9-4,58, 2,0-2,22

P.O.. 0,4-0,46 SO,

F1,8-2,0

Тампонажный цемент готов т следующим образом.

Предварительно высушенный до остаточной влажности не более .1% гранулированный Электротермофосфорный тлак подвергают помолу в шаровой или вибрационной мельнице до тонины, соответствующей удельной поверхности 300-350 по прибору ПСХ-2 После этого берут расчетное количество гидрокарбоната натри  и перемепшвают со шлаком затем смесь затвор ют водой и снова перемешивают.

В качестве гвдрокарбоната натри  используют X.ч. NaHCOj.

Пример 1. Верут 99 мае. % предварительно высушенного молотого электротермофосфорного шпака, и 1 мае. % гидрокарбоната натри . Компоненты перемешивают и затвор ют водой. После перемешивани  смеси готов т образцы и определ ют технологические свойства.

Пример 2. Берут 95 мае. % электротермофосфорного шлака и 5 мае % гидрокарбоната натри . Компоненты перёмевшвают и затвор ют водой.

Изготовление и иепытание образцов провод т в еоответетвии с ГОСТ 15878 на тампонажный цемент.

Ta шoнaжный раетвор имеет растекаемость по конусу АзНИИнефть не менее 18 см. Врем  загуетевани  определ ют на КЦ-В. Раетвор ечитаетеЯ загуетевшнм при в зкоети 30 Пз.

-Результа-га испытаний приведены в таблице.

Дл  оценки седиментационной устойчивости тампонажных растворов определ ют коэффициент водоотделени  (Кв).

Использование тампонажного цемента на основе электротермофоефорного гранулированного шлака и гидрокарбоната натри  значительно улучшает разобщение пластов, снижает или исключает веро тность заколонных про влений и перетоков, существенно облегчает вксплуатацию скважин и повьш1ает качество и количество добываемой .нефти или газа. Твердение тампонажного цемента происходит по . 3 схеме, характерной дл  твердени  шпакощелочрапс цементов, но имеет некоторые особенности. Повьшение прочности и сокращение времени до начала загустевани  от применени  гидрокарбоната натри  достигаетс  за счет разложени  при повышенных температурах гидрокарбоната натри  с выделением СО; по следующей схеме: 2МаНСОз NajCOj « COj -t- HjO Вьделившийс  COj усиливает реакцию гидролиза солей, растворы которых , в частности карбоната натри , имеют щелочную реакцию, что интенси фицирует процесс твердени  цементной композиции. Эффект седиментационной устойчивости тампонажного раствора от добавлени  гнщ)окарбоната натри  в молотый юпак объ сн етс  тем, что гидрокарбонат, войд  в реакцию с 74 CaS шлакового стекла, образует, на поверхности ее CatOj, а вблизи Са (НСОз), за счет чего происходит ион-диполбное и диполь-дипольное взаимодействие поверхности впакового зерна с водой, что структурирует свободную воду затворен   как на поверхности твёрдой фазы, так н вблизи ее. Как видно из таблицы, коэффициент водоотделени  у исследованшлс составов меньше, чем у прототипа. Увеличение NaHCO, до 5Z позвол ет повысить во;П5осодержа ие до 13055, тогда как тампонажный раствор на основе прототипа седи 1ентацион о неустойчив уже при 70%-с | водосодержании , Увеличение седююнтационной устойчивости и ускорение процесса гидратации приводит к формированию однородного прочного камн .

Claims (1)

1. : ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТ для высокотемпературных скважин, включающий гранулированный электротермофосфорнъй шпак и соединение щелочного металла, отличающийся тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости тампонажного раствора, повышения прочности цементного камня и сокращения времени загустевания, он содержит в качестве соединения щелочного металла гидрокарбонат натрия при следующем соотношений компонентов, мае. X: Гранулированный электротермофосфорный шлак 95-99

   Гидрокарбонат натрия 1-5