RU2127798C1 - Гипсоцементная тампонажная смесь - Google Patents
Гипсоцементная тампонажная смесь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2127798C1 RU2127798C1 RU96114502/03A RU96114502A RU2127798C1 RU 2127798 C1 RU2127798 C1 RU 2127798C1 RU 96114502/03 A RU96114502/03 A RU 96114502/03A RU 96114502 A RU96114502 A RU 96114502A RU 2127798 C1 RU2127798 C1 RU 2127798C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- gypsum
- calcium
- hydrocarboaluminate
- calcium sulfate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при цементировании нефтяных, газовых, газоконденсатных скважин в условиях многолетнемерзлых пород. Технический результат от реализации изобретения - cнижение водоотстоя-усадки раствора и повышение водостойкости камня, сформированного на основе гипсоцементной смеси. Гипсоцементная тампонажная смесь содержит портландцемент, α- полугидрат сульфата кальция и гидрокарбоалюминат кальция при следующем соотношении инградиентов, мас.%: портландцемент 50-60, α- полугидрат сульфата кальция 20-25, гидрокарбоалюминат кальция - остальное. Гидрокарбоалюминат является попутным продуктом комплексной переработки нефелинов на глинозем. 1 табл.
Description
Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при цементировании нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин в условиях многолетнемерзлых пород (ММП).
Известны гипсоцементные тампонажные смеси, включающие портландцемент и полугидрат сульфата кальция β - формы при соотношениях от 20/80 до 80/20. В качестве жидкости затворения используют растворы солей-ускорителей твердения и понизителей температуры замерзания жидкой фазы /1/.
Применение этих смесей позволяет сократить сроки схватывания раствора и повысить прочность цементного камня при пониженных температурах. Вместе с тем тампонажный раствор и камень, сформированный из этих смесей характеризуется преждевременным загустеванием ("ложным схватыванием"), недостаточной прочностью и низкой водостойкостью из-за наличия гипсовой составляющей. Это оказывает отрицательные последствия на процесс цементирования и качество крепления скважины.
Наиболее близким по технической сущности и назначению является гипсоцементная смесь "Пермафрост" фирмы "Халлибуртон" (США), включающая портландцемент и полугидрат сульфата кальция α - формы при соотношениях 50/50 и 60/40/2/. Указанному материалу хотя и свойственны улучшенные реологические свойства раствора и повышенная прочность камня, однако тампонажный раствор на основе этой смеси характеризуется большим водоотстоем-усадкой, а цементный камень - низкой водостойкостью. В совокупности указанные недостатки со временем приводят к образованию замерзающих "водяных поясов", снижению срока службы цементной изоляции и, как следствие, ухудшению качества крепления скважины в ММП.
Задачами, на решение которых направлено предлагаемое техническое решение, являются снижение водоотстоя-усадки раствора и водостойкости камня, сформированного на основе гипсоцементной смеси.
Решение задачи достигается тем, что гипсоцементная тампонажная смесь, включающая портландцемент и полугидрат сульфата кальция α- формы, дополнительно содержит гидрокарбоалюминат кальция - попутный продукт комплексной переработки нефелинов на глинозем при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент - 50 - 60
α- Полугидрат сульфата кальция - 20 - 25
Гидрокарбоалюминат кальция - Остальное
Гидрокарбоалюминат кальция представляет собой порошок белого цвета, преимущественно из насыщенных твердых растворов ангидрида угольной и (или) серной кислоты в четырехкальциевом гидроалюминате общей формулы
4 CaO Al2O3 • CO2 (SO3) (11 - 12)H2O,
где x = 0,25 - 1,25
Гидрокарбоалюминатную добавку получают в качестве попутного продукта способом гидрохимического синтеза из щелочно-карбоалюминатных растворов и извести при комплексной переработке нефелинов на глинозем высших сортов и содопродуктов.
Портландцемент - 50 - 60
α- Полугидрат сульфата кальция - 20 - 25
Гидрокарбоалюминат кальция - Остальное
Гидрокарбоалюминат кальция представляет собой порошок белого цвета, преимущественно из насыщенных твердых растворов ангидрида угольной и (или) серной кислоты в четырехкальциевом гидроалюминате общей формулы
4 CaO Al2O3 • CO2 (SO3) (11 - 12)H2O,
где x = 0,25 - 1,25
Гидрокарбоалюминатную добавку получают в качестве попутного продукта способом гидрохимического синтеза из щелочно-карбоалюминатных растворов и извести при комплексной переработке нефелинов на глинозем высших сортов и содопродуктов.
Снижение водоотстоя - усадки раствора и повышение водостойкости камня обусловлено химическим взаимодействием гидрокарбоалюмината кальция и полугидрата сульфата кальция α- формы с образованием более водостойкой, чем гипс, расширяющейся фазы - гидросульфоалюмината кальция (эттрингита) по схеме:
Были приготовлены состав известной гипсоцементной тампонажной смеси "Пермафрост" фирмы Халлибуртон (США), включающей портландцемент и полугидрат сульфата кальция α- формы, а также пять составов гипсоцементной тампонажной смеси согласно изобретению (портландцемент, полугидрат сульфата кальция α- формы и гидрокарбоалюминат кальция) при водоцементном факторе 0,38 с граничным и средним содержанием компонентов, а также с их содержанием выше верхнего и ниже нижнего пределов при температуре 0 - +2oC. Определение растекаемости, водоотстоя-усадки раствора и 2-х суточной прочности образцов камня на изгиб осуществлялось в соответствии с ГОСТ 26798,0 - 26798,2 - 91. Водостойкость образцов цементного камня оценивалась по отношению прочности образцов 28-суточного срока твердения в "ледяной" воде к прочности образцов воздушного твердения.
Были приготовлены состав известной гипсоцементной тампонажной смеси "Пермафрост" фирмы Халлибуртон (США), включающей портландцемент и полугидрат сульфата кальция α- формы, а также пять составов гипсоцементной тампонажной смеси согласно изобретению (портландцемент, полугидрат сульфата кальция α- формы и гидрокарбоалюминат кальция) при водоцементном факторе 0,38 с граничным и средним содержанием компонентов, а также с их содержанием выше верхнего и ниже нижнего пределов при температуре 0 - +2oC. Определение растекаемости, водоотстоя-усадки раствора и 2-х суточной прочности образцов камня на изгиб осуществлялось в соответствии с ГОСТ 26798,0 - 26798,2 - 91. Водостойкость образцов цементного камня оценивалась по отношению прочности образцов 28-суточного срока твердения в "ледяной" воде к прочности образцов воздушного твердения.
Приготовление гипсоцементной тампонажной смеси в заводских условиях осуществляется по существующей технологии и сводится к дозировке отдельных компонентов с помощью тарельчатых или весовых дозаторов и последующему помолу в шаровых мельницах. В полевых условиях приготовление гипсоцементной тампонажной смеси может быть осуществлено с помощью цементносмесительных машин СМН-20, для чего, например, в приемный бункер шнекового транспортера поочередно загружается портландцемент, полугидрат сульфата кальция α - гидрокарбоалюминат из расчета на один мешок портландцемента (50 кг) по 25 кг полугидрата сульфата кальция α - гидрокарбоалюмината кальция.
Результаты испытаний приведены в таблице. Данные таблицы свидетельствуют о том, что предлагаемая гипсоцементная тампонажная смесь с оптимальным соотношением компонентов обладает лучшими свойствами, чем известная, а именно
водоотстой-усадка раствора снижена до "0";
в среднем на 25% повысилась водостойкость камня.
водоотстой-усадка раствора снижена до "0";
в среднем на 25% повысилась водостойкость камня.
При содержании компонентов выше верхнего предела ухудшаются реологические свойства, а при содержании компонентов ниже нижнего предела снижается прочность камня.
Снижение водоотстоя-усадки раствора и повышение водостойкости цементного камня в совокупности способствует повышению качества крепления скважины в ММП и долговечности цементной изоляции.
Источники информации, принятые во внимание при проведении патентного поиска:
1. Геранин М.П., Чжао П.Х. Крепление скважин в осложненных условиях. М.: Обзор. информ. ВНИИЭГАЗПРОМ, серия "Бурение газовых и газоконденсатных скважин", 1982, - вып. 1 - 38 с.
1. Геранин М.П., Чжао П.Х. Крепление скважин в осложненных условиях. М.: Обзор. информ. ВНИИЭГАЗПРОМ, серия "Бурение газовых и газоконденсатных скважин", 1982, - вып. 1 - 38 с.
2. Пат. N 3891454 США, кл. 106 - 89. (C 04 B 7/02). Состав для цементирования низкотемпературных скважин, /W. Cunnigham, C. George, S. Shryock.
Claims (1)
- Гипсоцементная тампонажная смесь для низкотемпературных скважин, включающая портландцемент и α-полугидрат сульфата кальция, отличающийся тем, что она дополнительно содержит гидрокарбоалюминат кальция - попутный продукт комплексной переработки нефелинов на глинозем при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент - 50 - 60
α-Полугидрат сульфата кальция - 20 - 25
Гидрокарбоалюминат кальция - Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96114502/03A RU2127798C1 (ru) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Гипсоцементная тампонажная смесь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96114502/03A RU2127798C1 (ru) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Гипсоцементная тампонажная смесь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96114502A RU96114502A (ru) | 1998-10-20 |
RU2127798C1 true RU2127798C1 (ru) | 1999-03-20 |
Family
ID=20183439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96114502/03A RU2127798C1 (ru) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Гипсоцементная тампонажная смесь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2127798C1 (ru) |
-
1996
- 1996-07-19 RU RU96114502/03A patent/RU2127798C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гаранин М.П., Чжао П.Х. Крепление скважин в осложненных условиях. - М.: Обзор информ. ВНИИЭГАЗпром, серия "Бурение газовых и газоконденсатных скважин", 1982, вып.1, с.38. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1213270B1 (en) | Well cement fluid loss control additive | |
EP0314351B1 (en) | Cementitious composition | |
CN111807804B (zh) | 一种无砂石膏基自流平砂浆及其制备方法 | |
CA2712437A1 (en) | Additives for cement | |
CA2478323A1 (en) | High strength flooring compositions | |
EP0188471B1 (en) | Admixture for cement mixes | |
AU2015227458A1 (en) | Slag compositions comprising latex and methods of use | |
US4992103A (en) | Cementitious compositions | |
KR101976650B1 (ko) | 분급 파쇄석을 이용한 속경성 모르타르 조성물 및 그 조성물을 이용한 속경성 콘크리트 조성물 | |
JPH0569053B2 (ru) | ||
JP2004352515A (ja) | 高間隙相型セメント組成物 | |
US5667581A (en) | Quick-hardening hydraulic bonding agent | |
Kucharska et al. | Influence of silica fume on the rheological properties of the matrices of high-performance concretes | |
RU2127798C1 (ru) | Гипсоцементная тампонажная смесь | |
JP4677360B2 (ja) | 速硬性セメント組成物およびその製造方法 | |
RU2194844C2 (ru) | Основа утяжеленного тампонажного раствора | |
RU2151271C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор | |
RU2149843C1 (ru) | Расширяющая добавка к цементу | |
Justnes et al. | Counteracting Plasticizer Retardation of Cement Setting with Calcium Nitrate | |
RU2228306C1 (ru) | Комплексная добавка в бетонные смеси и строительные растворы | |
RU2030557C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU1818463C (ru) | Тампонажный материал | |
RU2141026C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор | |
SU1654539A1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2111341C1 (ru) | Расширяющийся тампонажный материал |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040720 |