RU2649181C2 - Расширяющая добавка для тампонажного материала - Google Patents
Расширяющая добавка для тампонажного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2649181C2 RU2649181C2 RU2015149976A RU2015149976A RU2649181C2 RU 2649181 C2 RU2649181 C2 RU 2649181C2 RU 2015149976 A RU2015149976 A RU 2015149976A RU 2015149976 A RU2015149976 A RU 2015149976A RU 2649181 C2 RU2649181 C2 RU 2649181C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shale ash
- metakaolin
- backfill material
- cement
- expansion
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
- C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like
- E21B33/138—Plastering the borehole wall; Injecting into the formation
Abstract
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к составам комплексных добавок, используемых в производстве бетонов, строительных растворов, бетонных и железобетонных изделий, включая процессы цементирования нефтяных и газовых скважин. Расширяющая добавка для тампонажного материала содержит 70-83 мас.% сланцевой золы, 14-24,5 мас.% метакаолина и 2,2-6,3 мас.% гиперпластификатора на основе поликарбоксилатов Melflux 1641 F. При этом сланцевая зола имеет массовую долю свободного оксида кальция не менее 14%, а остаток на сите №008 не более 35%. Техническим результатом является обеспечение возможности регулирования с помощью добавки расширения тампонажного материала во времени с целью уменьшения усадочных деформаций цемента и повышения плотности тампонажного материала.
Description
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам комплексных добавок, используемых в производстве бетонов, строительных растворов, бетонных и железобетонных изделий, включая процессы цементирования нефтяных и газовых скважин.
Известна комплексная добавка для цементных систем (варианты) (патент РФ №2527436, 10.10.1998 г.), содержащая суперпластификатор, смесь электролитов, дополнительно содержит органический регулятор вязкости, при этом в качестве органического регулятора вязкости используют неионогенные и ионогенные эфиры целлюлозы, модифицированные крахмалы, полисахариды растительного или микробиологического происхождения, бинарные смеси мономерных катионных и анионных поверхностно-активных веществ или смесь нескольких указанных компонентов при следующем содержании указанных компонентов, мас. %: суперпластификатор 51-84, смесь электролитов 15-45, органический регулятор вязкости 1-4. По другому варианту комплексная добавка для цементных систем, содержащая, мас. %: суперпластификатор 1-10, смесь электролитов 1,5-4,5, органический регулятор вязкости 0,05-0,5, водоудерживающий компонент 85,45-97,45, в качестве водоудерживающего компонента содержит смесь нескольких тонкомолотых природных минералов из группы: известняк, доломит, песок и/или смесь нескольких техногенных тонкодисперсных материалов из группы, включающей золу-уноса, доменный шлак, микрокремнезем, метакаолин. Однако данная добавка не позволяет решать задачу по регулированию расширения во времени цементных систем (в том числе тампонажного материала). В данной добавки метакаолин применяется исключительно для решения задачи увеличения водоудержания цементных систем.
Известна добавка для тампонажного материала, содержащая высокоалюминатную золу-унос, содержащую не менее 18 мас. % оксида алюминия (SU 1838582, 1993 г.). Недостатком известной добавки для тампонажного материала является расширение содержащей ее тампонажной системы до ее доставки в скважину и недостаточная прочность получаемого цементного камня.
Известна расширяющаяся добавка для тампонажного материала (патент RU №2120025, 1999 г.), содержащая золу-унос от сжигания каменных или бурых углей и/или от сжигания горючих сланцев или отвальную золу от сжигания тех же видов топлива с содержанием в ней SiO2 не менее 35 мас. % и Al2O3 не менее 17 мас. %, что определяет ее активность, то есть способность взаимодействовать со свободным оксидом кальция, содержащимся в портландцементом клинкере и гипсе. Недостатком такой добавки для тампонажного материала является также его расширение до доставки в скважину, получаемый цементный камень обладает низкими прочностными характеристиками.
Известна близкая к заявляемому изобретению добавка для тампонажного материала (патент RU №2342416, 2006 г.), содержащая сланцевую золу и дополнительно водорастворимый реагент, содержащий «Крепь» и карбоксиметилцеллюлозу в соотношении 1,68:1,0, или «Крепь» и трибутилфосфат в соотношении 4,3:1,0, или «Крепь» и нитрилотриметилфосфоновую кислоту в соотношении 11,0:1,0, или пластификатор C-3 и сульфацелл в соотношении (4,3-7,8):1,0. Недостатками такой добавки для тампонажного материала являются недостаточно высокие показатели расширения тампонажного материала и его плотности, а также получаемый цементный камень обладает низкими значениями прочности при сжатии и изгибе.
Задачей изобретения является обеспечение возможности регулирования с помощью добавки расширения тампонажного материала во времени с целью уменьшения усадочных деформаций цемента и повышения плотности тампонажного материала.
Поставленная задача решается расширяющей добавкой для тампонажного материала, содержащей сланцевую золу, метакаолин и гиперпластификатор, отличающейся тем, что добавка содержит сланцевую золу, метакаолин и гиперпластификатор на основе поликарбоксилатов Melflux 1641 F при следующем соотношении компонентов: сланцевая зола 70-83% массы; метакаолин 14-24,5% массы; Melflux 1641 F 2,2-6,3% массы, при этом, сланцевая зола имеет массовую долю свободного оксида кальция не менее 14%., а остаток на сите №008 не более 35%.
Сланцевая зола (сланец сожженный - СС) получают при сжигании в растопочной печи пылевидного сланца и путем сухого сепарирования тонкодисперсной минеральной части. СС состоит из клинкерных минералов, мелкозернистой свободной извести, свободного оксида кальция, дегидрированного сульфата кальция, стеклофазы и нерастворимого свободного остатка.
Метакаолин описан в ТУ 572901-001-65767184-2010.
Melflux 1641 F - гиперпластификатор, поликарбоксилатный эфир первого поколения, обладает эффектом замедления схватывания цемента. Применяется в составах на основе портландцемента и глиноземистого цемента.
Технический результат регулирования расширения тампонажного материала во времени достигается за счет взаимодействия активного кремнезема и глинозема, содержащегося в метакаолине, со свободным оксидом кальция, содержащемся в сланцевой золе, и с ангидритом, содержащемся в цементе и сланцевой золе. Также регулирование расширения тампонажного материала обеспечивается низким водоцементным отношением тампонажного раствора, достигаемым за счет гиперпластификатора Melflux 1641 F, позволяющего придать тампонажному раствору необходимую пластичность при минимальном количестве воды затворения.
Технический результат по уменьшению усадочных деформаций цемента, повышению плотности тампонажного материала, повышению прочности цементного камня достигается за счет снижения водоцементным отношением тампонажного раствора в совокупности с расширением тампонажного раствора, описанным выше.
Расширяющуюся добавку для тампонажного материала получают смешиванием компонентов.
В результате применения указанной добавки прочность цементного камня повышена на 30-40%.
Claims (1)
- Расширяющая добавка для тампонажного материала, содержащая сланцевую золу, метакаолин и гиперпластификатор, отличающаяся тем, что добавка содержит сланцевую золу, метакаолин и гиперпластификатор на основе поликарбоксилатов Melflux 1641 F при следующем соотношении компонентов, мас.%: сланцевая зола 70-83; метакаолин 14-24,5; Melflux 1641 F 2,2-6,3, при этом сланцевая зола имеет массовую долю свободного оксида кальция не менее 14%, а остаток на сите №008 не более 35%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015149976A RU2649181C2 (ru) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | Расширяющая добавка для тампонажного материала |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015149976A RU2649181C2 (ru) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | Расширяющая добавка для тампонажного материала |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015149976A RU2015149976A (ru) | 2017-05-25 |
| RU2649181C2 true RU2649181C2 (ru) | 2018-03-30 |
Family
ID=58877899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015149976A RU2649181C2 (ru) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | Расширяющая добавка для тампонажного материала |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2649181C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704410A2 (en) * | 1994-09-28 | 1996-04-03 | Halliburton Company | Cementitious compositions for downhole use |
| RU2120025C1 (ru) * | 1997-07-23 | 1998-10-10 | Открытое акционерное общество "Цемстром Инк." | Тампонажный материал |
| RU2342416C2 (ru) * | 2007-01-29 | 2008-12-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение" | Расширяющаяся добавка для тампонажного материала |
| RU2508307C2 (ru) * | 2012-05-25 | 2014-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Тампонажный состав для цементирования горизонтальных стволов скважин |
| RU2520608C1 (ru) * | 2013-02-21 | 2014-06-27 | Марс Халиуллович Зинатуллин | Тампонажный состав "реолит" |
-
2015
- 2015-11-20 RU RU2015149976A patent/RU2649181C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704410A2 (en) * | 1994-09-28 | 1996-04-03 | Halliburton Company | Cementitious compositions for downhole use |
| RU2120025C1 (ru) * | 1997-07-23 | 1998-10-10 | Открытое акционерное общество "Цемстром Инк." | Тампонажный материал |
| RU2342416C2 (ru) * | 2007-01-29 | 2008-12-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение" | Расширяющаяся добавка для тампонажного материала |
| RU2508307C2 (ru) * | 2012-05-25 | 2014-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Тампонажный состав для цементирования горизонтальных стволов скважин |
| RU2520608C1 (ru) * | 2013-02-21 | 2014-06-27 | Марс Халиуллович Зинатуллин | Тампонажный состав "реолит" |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015149976A (ru) | 2017-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mangane et al. | Influence of superplasticizers on mechanical properties and workability of cemented paste backfill | |
| ES2385221T3 (es) | Empleo de una mezcla ligante para la formulación de un sistema de mortero cementicio | |
| CN111689752A (zh) | 一种多源固废基注浆胶凝材料及其制备方法和应用 | |
| ES2766803T3 (es) | Aglutinantes compuestos de sulfoaluminato de calcio | |
| KR101930109B1 (ko) | 포졸란 재료를 포함하는 시멘트질 결합제 | |
| AU2014317429A2 (en) | Calcium sulfoaluminate composite binders | |
| CN105174887A (zh) | 一种改性脱硫石膏基母料及其制备方法 | |
| CN106866090B (zh) | 一种无水泥脱硫石膏抹灰砂浆及其制备方法 | |
| JP6137850B2 (ja) | 水硬性組成物 | |
| CN112456946A (zh) | 一种纳米微膨胀无机注浆材料及其制备方法 | |
| JP2020055696A (ja) | ジオポリマー組成物、並びにそれを用いたモルタル及びコンクリート | |
| JP5307337B2 (ja) | 高強度コンクリート用セメント組成物および高強度コンクリート組成物 | |
| WO2017085565A2 (en) | Portland cement free activation of ground granulated blast furnace slag | |
| CN108546063A (zh) | 钢筋连接专用干粉套筒灌浆料及其制备 | |
| US5891239A (en) | Quick-setting cement containing clinker based on calcium fluoro-aluminate mixed with lime | |
| Tuylu | Investigation of the effect of using different fly ash on the mechanical properties in cemented paste backfill | |
| CN105481321A (zh) | 一种改性石膏基地坪砂浆及其制备和应用 | |
| KR100942032B1 (ko) | 무시멘트 알칼리 활성결합재, 상기 결합재를 포함하는 무시멘트 알칼리 활성 모르터, 콘크리트 및 콘크리트 제품 | |
| Kropyvnytska et al. | The effect of sodium aluminate on the properties of the composite cements | |
| RU2649181C2 (ru) | Расширяющая добавка для тампонажного материала | |
| CN109399976A (zh) | 一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥及其制备方法 | |
| GB2166430A (en) | Settable compositions | |
| CZ2015882A3 (cs) | Způsob přípravy bezslínkového hydraulického pojiva | |
| KR940011451B1 (ko) | 고강도 초저발열 시멘트의 조성물 | |
| RU2553667C1 (ru) | Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180403 |