SU1375798A1 - Добавка к тампонажным цементным растворам - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефте- газодобыванщей промышленности, а именно к тампонажным материалам, предназначенным дл  приготовлени  облегченных тампонажных растворов дл  креплени  обсадных колонн в скважинах . Целью  вл етс  создание добавки дл  тампонажных растворов, повышающей их стабильность, снижающей водоотделение и увеличивающей плотность контакта камн  с металлом,, В качестве добавки примен ют минерально-органический порошок (МОП) отход переработки водорослей лаьмнарии на апьгинат натри  при фильтрации аль- гинатных растворов о Применение МОП увеличивает стабильность растворов за счет волокнистой упругой поверхности частиц МОП, которые при пера- мешивании с ними цементных частиц хорошо внедр ютс , образу  прочное сцепление . Наличие в органической части МОП камеди и слизи уменьшает водо- отсто% а наличие клетчатки увеличивает прочность контакта цементного камн  с металлом и позьш1ает прочность цементного камн , 2 табл„ se СО сд QD 00

Description

Изобретение относитс  к тампонаж- ным материалам, конкретно к облегчающим добавкам дл  тампонажных растворов , которые могут быть использова ны дл  приготовлени  облегченных тампонажных растворов, предназначен- ных дл  креплени  обсадных колонн в скважинах с большой высотой подъема раствора в затрубном пространстве, и скважин пласты которых склонны к гидроразрыву.

Целью изобретени   вл етс  создание добавки дл  тампонажных растворов , повьппающей их стабильность, снижающей водоотделение и увеличивающей плотность контакта камн  с металлом .

В качестве добавки дл  тампонажных растворов примен ют минерально органический порошок - отход переработки ламинарии на альгинат натри  при фильтрации альгинатных растворов

Минерально-органический порошок (МОП) представл ет собой бурую рас- сыпчатую массу с запахом водоросли.

Химический состав МОП,%:

Минерапьна  часть 69-72

Органичес-

ка  часть,

в которой 28-31

клетчатки 18,8-19,5

камеди4,9-5,5

слизи5,0-5,3

Объемна  масса МОП 200-231 кг/м плотность 1080-1990 кг/м, влажность до 3,5%, остаток на сите (сито №008) 8-10%.

Состав МОП представлен в табл,1.

МОП добавл ют в тампонажные растворы в количестве 5-7 мас,%. Применение МОП в качестве добавки дл  тампонажных растворов позвол ет увеличить стабильность раствора за счет того, что частицы порошка имеют волокнистую упругую поверхность и при перемешивании с ними цементных частиц хорошо внедр ютс , образу  прочное сцепление, так что проскальзывание цемейтных частиц затруднено, благодар  чему тампонажный раствор не коагулирует, остаетс  однороднь1м, седиментационно устойчив. Прочна  структура тампонажного материала обеспечиваетс  сцеплением цементных частиц с NnTHepanbHo-органической до

. Ю

15

20

25

30

35

40

д

50

5

банкой как за счет сумкы минеральных компонентов, так и наличием органи- ческой части, в которой камедь и слизь способствуют уменьшению водо- отсто , а наличт1е клетчатки увеличивает прочность контакта цементного камн  с металлом и повьшает прочность цементного камн , При содержании 5-7 мас.% предлагаема  добавка придает наилучшие свойства тампонаж- ным растворам

П р и мер. Тампонажный материал получают из 1900 г портландцемента дл  холодных скважин и 100 г МОП (95 и 5 мас.%), засыпают в чашу дл  затворени  цемента и энергично перемешивают лопаткой в течение 20-25 с до однородности тампонажной смеси,

1600 г приготовленного тампонажного материала затвор ют 1120 г воды при водоцементном отношении В/Ц 0,7, Плотность полученного тампонажного раствора 1620 кг/м ,растекаемость 22 см. Часть раствора заливают в формы-балочки и оставл ют при t С дл  твердени . Оставшийс  раствор заливают в цилиндры объемом 250 см дп  определени  водоотсто , а также в станки КЦ-3 дл  определени  времени загустева- ни , После испытани  получены сле- дуюш;ие результаты: водоотстой 3,2% через 2 ч при АО С твердени , врем  загустевани  раствора 290 мин, предел прочности камн  при изгибе через 48 ч твердени  при 22±2°С 1,А МПа, усилие при выдавливании цементного, камн  из металлического кольца после двух суток выдержки 44 кг/см.

Состав и свойства цементных растворов и камн  при других соотношени х компонентов приведены в табл,2,

Из табл,2 следует, что наиболее оптимальным количеством МОП в качестве добавки в тампонажный раствор  вл етс  5-7 мас.% при водоцементном соотношении В/Ц, равном 0,7-0,8 При добавлении МОП менее 5 мас,% увеличиваетс  плотность тампонажного раствора и снижаетс  юдвижность, т,е, увеличиваютс  гидравлические сопротивлени  при закачке раствора в скважину„ При добавлении МОП более 7 мас„% требуетс  увеличивать водо- цементное отношение, чтобы снизить плотность тампонажного раствора, но при этом увеличиваетс  водоотстой, снижаетс  прочность камн  и плотность контакта камн  с металлом, что приводит к образованию каналов и промоин в затрубном пространстве и к быстрому разрушению камн  при эксплуатации скважин,

При сравнении физико-мехаьгаческих свойств тампонажного раствора с добавками МОП в количестве 5-7 мас.% и перлита фильтровального (прототип) в тех же количествах видно, что во- доотстой в 2 раза меньше при добавке МОП. Это повышает стабильность тампонажного раствора. Предел прочности камн  при изгибе через 48 ч твердени  при температуре испытани 

27+2°С на 0,2,7-0, А Ша вытлс, чем у прототипа, а усилие выдавливани , цементного камн  из металлического кольца через 2 сут на 8-11 кг/см больше, чем камн  при добавлении в материал перлита. Примерно на час сокращаетс  врем  загустевани  тампонажного раствора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Применение минерально-оргакическо- го порошка - отхода переработки водорослей ламинарии на альгинат натри  в качестве добавки к тампонаж- ным цементным растворам.

   Таблица 1

   4,063,57 28,08 3,2

   3,93,6 29,95 3,0

   3,93,4 30,23,5

   2051850

   10

   2201880

   2311890

   Таблиц 2