Дисперсно-армированный тампонажный материал для крепления скважин
ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫЙ ТАМ-ПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН, содержащий потландцемент, воду и минеральное волокно с хризотил-асбестом , отличающийс я тем, что, с целью улучшения адгезионных свойств цементного камня путем увеличения адгезии между цементным камнем и волокном, а также увеличения деформативности цементного камня, материал дополнительно содержит кислую соль поливалентного металла или смесь этих солей, силикокристаллит и водорастворимый полимер при следующем соотношении компонентов , нас. ч,: Портландцемент100 Минеральное волокно с хризотил-асбестом 0,5-5,0 Кислая соль поливалентного металла или смесь этих солей 0,1-1,0 Силикокристаллит 20-30 Водорастворимый полимер0 ,01-0,5 Вода100-130
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК з(5и Е 21 В 33/138
1 ( (( (100
О, 1-1,0
20-30
0,01-0,5
100-130
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21) 3468838/22-03 (22) 09.07.82 (46) 23.06.84. Бюл. И- 23 (72) О.К.Ангелонуло, В.С.Вакшутои, Е.С.Тангалычев и В.З.Аваков (71) Московский ордена Октябрьской
Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М.Губкина (53) 622.245.42(088.8) (56) 1. Рояк С.М. и др. Волокнистый цемент. Труды Гидроцемента. Л., 1940, с. 30-33.
2. Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам. M., "Недра", 1973, с. 148.
3. Авторское свидетельство СССР к- 773251, кл. Е 21 В 33/138, 1979 (прототип) . (54) (57) ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫЙ ТАМПОНАЖНЫИ МАТЕРИАЛ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ((9(SU(ll) 1 О 9
СКВРЛИН, содержащий потландцемент, воду и минеральное волокно с хриэотил-асбестом, отличающийс я тем, что, с целью улучшения адгезионных свойств цементного камня путем увеличения адгезии между цементным камнем и волокном, а также увеличения деформативности цементного камня, материал дополнительно содержит кислую соль поливалентного металла или смесь этих солей, силикокристаллит и водорастворимый полимер при следующем соотношении компонентов, Mac ° ч.:
Портландцемент
Минеральное волокно с хризотил-асбестом 0 5-5 0
Кислая соль поливалентного металла или смесь этих солей
Силикокристаллит
Водорастворимый полимер
Вода
i 0B
9 ((, М
Изобре ение относитcrB к произ«0:г,— ству тампонажных MBтериало« для ;c-Me(-ITHp0I3(I«Hs нефтяньгх и газовых скя»с! ! " f,"" : )! r!."! ИТ (
::.";: ь l I ). )!lва fe 1(. i:(0 О ме I ял .з HJIH сме (ь
-: ТИХ C 33!ЕЙ,, Ci! Ик ОКО«С ТЯЛпит И РОДОЖИН .
Известен Гампонажный рас; Вор, 00держащий асбестовое минеральное волок«а, например с хризотил-асое<.том„ гидросиликято((магния 1, и тампон((яГ 1
L—
«bIA мяте 1) иял с Оде ржящиЙ па р т.1 я «дц( мент и декстрин (С, Н, 05)» (2
НедастаткОм этих материя!!013 яВ ляется их HeiiocTBточ«ая сила (ц- .(ялсния со стенками скважины и с кот(0(t". ной абсад«ых труб вс ie JJC Tliие ««эких адгезион«ых свойств цеме« : «ого камня.
Наиболее близким по составу и
Гехнической сущности к предлагаемому является дисперсно-ярмирова««ь .Й тямпонажный материал для крепления аква)кин, содержащий, мас. Е(портландцемент 96,5-99,5; декстри«
0,2-1,0 и ми«еральнае Волокно с хризотил-асбестом Голее 507. — 0.,3-2,5.
Известный материал имеет повьппе««ые ядгезионные свойства tio cpBB«p«HI<) составами, перечисленными вьппе ) 1, Однако эффект увеличения сцепле.— ния цемент«ого камня с металлом сос" авляет 0,5 кг/см и дефарматив((ые свойства известного материапа «све лики.
Эта обусловлено тем, ч-<î минеpBJlь-)!ое волокно с хризатил-асбестом «е имеет достаточного сцепле«ия с Цементным камнем из — за отсутствия прочньгх химических связей. В03(окнистая часть представляет собой агрегаты (яссоциаты) фибрилл хризотил-асбеста и в силу этого не обладает высокими армирующими свойствами, кроме того неравномерное ее распределение по объему цементной композиции г(редапределяет неравномерность (анизотропность) прочностных, деформативньгх и адгезионных свойств цементного к:амня
Цель изобретения — улуч(пание я -,— гезионных сзо-ICT(3 цементного камня ,вутем узе.((и<1Р«ия ад1 Рзии между цР
МЕ(1ТНЫМ Камнем и ВОЛОКном, тЯКЖР увели ения деформативности цеме«г«ого камня.
Указанная цель достигается тем, что дисперсно-ярмирова«1гый T-BMïî«àæнь(й материал для крепления скважин, сздержа(пий портландцемент, воду и м (нераль (аe волокно с хризотил-Ясбес„:. - .!: Ва р(с(ый! IO. f(e" е р lip H (.Ji(fiIУюЩ -M T «r)!rtP lrHi(К()М71C iie IT ÎÂ 1,1)(. (I;0pтл Я«ДЦсме «
i"!H«r раЛЬHОР ВОГ1<)К«() х;. ) и 3 0 I ил — B с б = с ч о "1
0„ -5 0
КИС!iBH СОЛЬ По. 1HBB !! С! НТ!iO г О Ме T(3,«. 3B ИЛI1
; ме(ь этих солей
О,i — 1,0
20-30
;;. 1:1 !- К О К; Р „.; Г Я Ji)-! (т
- .0 Орас.т« )pi(M!.(Й (р ) !(к<с )) (),01-0.,5
100- 30
) рl< i О Г Р,Г!Р «11е )) яс тв Ор я Uc yøe стВ с« B сл», ("ющ ей ((ос .. (Р дав ятР.(h«0 с т<(с !(я! f p«я Ос уце () 9JI (II()т актиВ яцию ((я)к гще О c l è!(Ооярмирук)ней,lобявкОЙ ! (ч I м их с 0!3 Me ()т -10 ГО пОИОл B. 5;CMOëü (<, ": 1C(И Р ПЬ!! ОЙ УC TB I(0 (3 К Е T H! . Я,IР ЗИ«
"c f -) ятара,:(ятем готовят 0 „(-1 -Г- .ь и
)-)Я Г«0() ((Я OC H «" ". -.«Ti!0I метал.(а, пос:Ie этого в )! (-.i)op Вводится Г(ороткаволокнистьп(Bc .)-:.с: и получен«яя химичесi(H яктH— -;.=:О<:; —;B««Bë сус.пе«сия перемегпивяется, .Г () -0 13 !I<)«<ГИЕН ЧУЮ СУСПЕНЗИЮ Я -; i!Tc<(Ва;IОРЯс "ВОР:lмьlЙ пО:IимеР H ,««: <31-. -.. П<Е-. ТВЛЯЕТСЯ ПЕ! РМРШИВЯНИЕ, i(; r i Ч:= i A >Ie Ха«ОХ HMI(ЧЕ(КИ ЯКТИВира -, !;! «яя сампо яя(«ая смесь за-.воряется хи:- .,«erc (и активирсва«ной .-.ус.".<=е«зией. В 3 BH «" (1(<. ГИИИ HO «О В< )IОЛИР )(«! и в с: оспе «="ию садержащу!с хими— ;::;ти-,;.,ОВЯ«ный асбес-:. Пслиме— ра и. слс)ц«ий . Вязь!Вае тс я C ПОГерх ;1<3(тью асбеста, образуя i рак(-;ук: изли.-(в р-ми«(. Ял(«:y;- с труктуру . стойкую к Вс зде -(ств((г) T-e!H(tературы и минер,зли-;овен«ос(свел-.< Под .еиствием I .=* "=й с )3((i г Олскна Яс 6 =r" а )3Яс!Цепляются !! « 1)и бр иллы, В р -з.)льтяте --<его значительно увеличиваетс- их а)змирующ(ая способность, 01(ределяемая Oт«off!e«ием (./()) . Пс сле =:;iTlB0ðåïèÿ M(= < BiIo:(имически активироВаннтй ..-Я.(па«аж«ой смеси -.:с-:;е«зий, ("-Р "(ЛЛЯ С I70repX«OC «<ЬIMH . ру . Ями ac(5еста) во-lo »«минерала. . .р«ОГр(-тают Высок к сорбцио««ую ак; ИВ:<ОС Т Ь »РС)МЕ О 1-0 ПОД Г30 ЗДЕИ(Т Ви<=)1 к<)с-0-=;: средь(, образующейся "-B i! tдроли з а кислых СО!!е )1 прои сха<) << д: —: . ин;е»сиь ((ое г MMh(I3 ание ма-;о актии:iГ!(ъ(х 3к(1с) foH, l ip0 > С Я()1 из Bc!Bee TB ) :. T(-- ве:IH)(HFJBе т паве рхно ст ь ми«ер ада ., кол(! (Рс:130 ак-.ивкых Iie .т-рав. При вве! 099049 содержащих химически активированное асбестовое волокно, активные центры последнего взаимодействуют с Са(Он) образуя единую и прочную органомине4 ральную композицию, обладающую высокими адгезионными и деформативными свойствами. В опытах использоваЛся асбест 5,6 и 7-го сортов (Р-5-50, П-6-30, К-6-30, 7-450 по ГОСТ 12871-67 !О "Асбест хризотиловый"). Кислая соль металла выбирается из группы — алюминий, железо, хром, медь, цинк.! В качестве смеси кислых солей поливалентных металлов можно использовать отход расплавов титановых хлораторов (OPTX) со следующим сред ним химическим составом, мас. 7: 20 Ti 1,5-?,0; Fe 5,0-15,0; АЙ 1,5-10,0; Na 5,0-16,0; Hg 0,5-3,0; Cr 0,2-2,0; Ct 50,0-60,0; Са 0,2-2,0; Си 0,2-1,5. Данный отход получают при хлорировании титановых шламов. ф Водорастворимые полимеры — полиакриламид(ПАА), реагенты на основе г полиакрилонитрила К-4, К-9 гипан, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), крахмальный реагент (KP), силикокристаллит — микроармирующая добавка. Известны слоистые волокнистые и каркасные силикокристаллиты. Составы и свойства предлагаемого тампонажного материала приведены в табл. 1 и 2. Анализ табл. 1 и 2 показывает, что предлагаемый тампонажный материал при содержании компонентов в допустимых пределах и способ его приготовления позволяет значительно (на 30-907) повысить деформативность и адгеэионные свойства цементного камня, что дает возможность повысить качество и обеспечить долговременную изоляцию пластов, Указанные составы имеют необходимые технологические свойства, отвечающие требованиям ГОСТ-1581-78 "Портландцементы тампонажные". l" EI Г) f г сб О с4 Z o с)) () (б б) сб е (о o (! )и (1 Д о с» б) с (! ()3 к ("(()3 (С (- О Р. 0 () ), )б (О Р о Г» (c) (-о 0 г) c() Г ,(, сб 1 е» (Р с I (! (0 » -с Lr сб) о cl} с-. (» r l 0 (. (), "l g 0 Еп ) c3 (е Сб (» о 1! (0 О сб,")» — гс, ! I„j,J ) 1 ) Ц б) Ц gl (-» (tl! ) 3! СГ) 1 1 (1 1 1 1 1! 1 1 1 1 1 (3 1 I 1 1! ! Р t! () е Е с»(1! ц (1 сб I 1 1 () i 1 о сз l 1 1 1 1! 1! ) е 3!! 1 1 i 1 j j \!! (1 1 3Г "l -. Я » ) (() Р; б) Р,: ) с ) (б -(0, 3) (! (l) )(О ()j ()(c(j (() fQ сб (i! Г б Г сб r б) r3 х о Р и о () 3) сб сб (б Q о (\ Х сб з сб л Г ". о Р г) ) сб jt Г () L д б "l с (1) С:С) Я, О о (! \ о Д :) i) (3 (с-. 0 (L! Р) )3) ( и (б Р Я (» о (б! Е .б б) @ сс} т» гn 0 Г, (- 0 Ь, 0 (J 2 р р с) !. 5-! 0 ! 1 1. Г( I! ) » ."б (Г( о сб сб ГГ, о (б ;) о, о ) сб rn,б) о )с(:б (» )» ;! 0 0 :б f", ), и Ix л"(б) (3) н (-3 с)) (),1..Г.,:С 1 i E g i О 0 т - 3 1 I I I 1 1 1 I 1 ! 1 (1 1 ! 1 1 ! 1 0 E ж б} Г( о б) Z 0 Х ж ji( о цсб Ы С.(сб к б о g (с ж (. о сб Р. Х о о Р Г)У б) Гб а С-, (l1 о о ( (б IlJ z o C((Я (r! А, (((0 сб 0 (-, ).„г, Ж Е. О Д б), }б Г) 03 о т Z c л о о СГ) 1:. 1 ,е) (3: t(б (» ! сб О 0 40990 9 с F х С33 сс4 СС3 О« С3 « п О с 3 о с4 х 1« « с3 сч CCl С33 О« м О "С3 О х о о Cd с4 CJ3 3 и Cd о 4с4 U с 1 С3 л с«3 С3 \ I I 1 l «вЂ” I 1 ! 1 I I | — — — « — —— сс3 м. О сГ) A О сЧ 1 о I33 CCI 1 с Д C3 а 1 о о сс3 3 Д« Cd о 4 и с!3 х с I М g 1 О 4 1 4 4 l I 4.3«cdd «.с у с! 1 Ц с 4: (I 1 ! Z с3 — i t сс3 I 1 с 3 о 1сц Ж о О ГС3 С ж Cd Ж: Э С3 Г" F Ж 1 (-« о «« о Х - у с3 4-« Cd с « (Л, М с Х я с3 «» «-3 (;1 с Д Х . д, с (ж Ц и с с с3 и Q. « с С0 4: с 433 С) с.3 « I I Ц с «с4 1 F о О 4 Х Ж Е Ж Ж Ф K й Т а 5 л и ц а 2 Состав Прочность сп»Еле}H:ия I ра, ":.. .J()8 ) 7 /- р ПI7! !. j) .}9: —:! . . ()!(!9 ? 8,,9 ),, (.)1 8 7 ! Я / !. Я з 7 9 ), !"} ) 2 7 (., l9 j .) 6 cj Известный! } j }() } с() Составите ть "., Г )зи яанов Редактор П.Волкова Техрец А,Вабинег, }(ореектс р : -- яс о Заказ 4334/26 Тираж 564 Г! О//.!,. } и с н c! E ВНИИПИ Г осударстве-:*! —;ñã:;: комите..а СССР по Генам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж-)8, Рауп(скан наб,, /з 6/ филиал ППГ(}:атент . г,. /.",:;}ро! у !. Посе «тн,"-я ) Время сут 1! твевцен!гя „) Темлера: y- I Г)!зформация ! н,jí ра! ( с! ° н ци („р,(I 1 нементногз ! }, камня, j кг/с (8,31 R /- !9