Тампонажный материал

 

(19) RU - (11) (51) 5 Е21В33 138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

Ю

Ю

ЬЭ

4Р

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5030068/03 (22) 27,02.92 (46) 30.10.93 Бюл Йя 39-40 (71) Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (72} Негомедзянов B.P. Борцов В.П. (73) Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (54) ТАМП ОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Сущность изобретения: тампонажный материал для крепления скважин нефтегазодобывающей промышленности содержит, мас%: 92,1 — 97.56 портландцемента 92,1 — 97,56; асбеста 0,94 — 1,50; талька 100 — 6,40. Компоненты механически пере— мешивают, затворяют сухую смесь водой при водоцементном отношении 0,5. Материал позволяет повысить сцепление цементного камня с ограничивающими поверхностями, сопротивление фильтрации по контакту цементный камень — ограничивающая поверхность и расширить температурный интервал применения 1 табл.

2002041

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к тампонажным материалам для крепления скважин.

Известен тампонажный материал, включающий тампонажный портландцемент и асбестовое волокно..

Недостаток известного материала состоит в том, что введение асбестового волокна более 1,5% от массы цемента приводит к резкому загустеванию приготавливаемого раствора, что делает невозможным его использование для крепления скважин.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является тампонажный материал, включающий портландцемент, минеральное волокносасбестом и декстрин.

Недостаток известного материала в том, что при его использовании для крепления скважин не обеспечивается повышенного сцепления цементного камня с металлом вследствие специфического строения природного минерала-асбеста и вводимой добавки.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в повышении сцепления цементного камня с ограничивающими поверхностями и сопротивления фильтрации по контакту цементный камень — ограничивающая поверхность при одновременном расширении температурного интервала применения тампонажного материала, что достигается путем введения в известный тампонажный материал талька.

Физико-механические свойства тампонажного цемента с добавками асбеста и талька определяли согласно действующих нормативных документов. Использовали тампонажный портландцемент для нормальных температур, выпускаемый ПО "Сухоложцемент" по ГОСТ 1581-85, асбест марки АНК вЂ” 6 по ГОСТ 12871 — 83 комбината

Ураласбест и тальк типа ТМК по ГОСТ

21235 — 75 Шабровского комбината. Асбест и тальк в сухом виде перемешивали с портландцементом, и полученный тампонажный материал затворяли на технической воде.

Параллельно испытывали известные тампонажные материалы.

На специальном стенде, позволяющем формировать в условиях, близких к скважинным (давление и температура}, образец цементного камня, определяли сцепление его с ограничивающими поверхностями и сопротивление фильтрации по контакту цементный камень — ограничивающая поверхность.

Пример 1. Определяют влияние добавок асбеста и талька на свойства формируемого цементного камня, Для этого 500 г

45 тампонажного цемента перемешивают с 7,5 г асбеста и 25 г талька. Полученную сухую смесь — 100% цемента, 1,5% асбеста и 5% талька (от массы цемента) затворяют на 250 r воды, перемешивают и раствор заливают в камеру стенда, Образец цементного камня формируется в стенде при давлении 40 МПа и температуре 75 С, Через 1 сут твердения определяют свойства сформированного камня — сцепление его с ограничивающими поверхностями и сопротивление фильтрации. Аналогичные исследования проводят при температуре формирования образца

120 С. Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, добавка талька повышает сцепление цементного камня с ограничивающими поверхностями и сопротивление фильтрации. Кроме того, работоспособность камня сохраняется в большом диапазоне температур по сравнению с камнем иэ обычного портландцемента, который имеет удовлетворительные свойства только при 75 С. Добавка талька одновременно выполняет роль пластификатора, так как прокачиваемость получаемых растворов обеспечивается при водоцементном отношении не более 0,5.

Изобретение реализуют следующим образом.

На буровой готовят сухую смесь портландцемента, асбеста и талька. При цементировании затворяют смесь технической водой и полученный раствор эакачивают в скважину.

Использование предлагаемого тампонажного материала позволит получать в затрубном пространстве скважины цементный камень с улучшенными изоляционными свойствами. Кроме того, обеспечивается экономия материальных ресурсов за счет применения одного вида тампонажного материала в широком диапазоне температур.

Пример 2. Определяют свойства тампонажного материала по прототипу. Для этого 500 г цемента перемешивают с 7,6 г асбеста и 2,5 г декстрина. Полученную смесь затворяют 250 r в оoд ы, перемешивают и заливают в камеру стенда. В одном случае

50 камень образуется при 75 С, а в другом— при 120 С. Проведенные через одни сутки твердения образцов испытания показали следующие результаты: сцепление цементного камня с ограничивающими поверхно55 стями составляет 1,6 кг/см при 75 С и 2,7 кг/см при 120 С, а сопротивление фильтра2 о ции по контакту цементный камень — ограничивающая поверхность — 0.3 МПа и 0,5

УПа соответственно, Таким образом, показатели свойств цементного камня, полученно2002041 (56) Рамачандран В, и др. Наука о бетоне. М.:

Стройиздат, 1986, с, 151 — 152, Авторское свидетельство СССР

N 773251, кл. Е 21 В 33/138, 1980.

Сопротивление по контакту цементный камень-ограничивающая поверхность, МПа

¹ пlп

Сцепление цементного камня с ограничивающими поверхностями, кгс/см

Водоцементное отношение

Состав тампожного материала, мас. асбест тальк портландцемент и и75С

8,1

10,0

1,20

100

1.48

1,61

2 3

98,52

11,8

10,2

12,0

1,69

4,76

95,24

98,06

0,96

0,98

1,32

1,00

1,70

97,56

1,44

0,97

1,94

1,71

97,09

2,88

1,86

96,18

0,94

96,62

95,69

1,46

1,92

2,11

2,87

2,23

1,44

3,79

2,38

94,79

1,42

1,41

1,40

1,50

1,37

93,90

4,69

2,41

12

13

93,02

92,10

5,58

2,22

6,40

1,96

1,34

91,32

7,41 и и 120 С

100

0,50

0,50

5,2

0,62

0,93

98,52

95,24

93,90

1,48

5,6

4,76

0.50

0,50

10,8 t,60

1,41

4,69

14,7

2,35 он содержит тальк при следующем соотношении компонентов, мас,f:

Портландцемент

Асбест

Тальк

92,1 - 97,56

0,94 - 1,50

1,00 - 6,40

Составитель Л. Бевзенко

Редактор С. Кулакова Техред M.Ìîðråíòçë Корректор M. Куль

Заказ 3161

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 го из предлагаемого тампонажного материала, в кратное число раз превышают аналогичные показатели для камня, полученного из тампонажного материала по прототипу.

Формула изобретения

ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий портландцемент, асбест и добавку, отличающийся тем, что в качестве добавки

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,52

12,1

13,0

13,6

14,0

14.8

15,1

14,4

13,2

9,8