SU1513127A1 - Тампонажный раствор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению скважины. Цель - увеличение прочности и сцеплени  с горными породами цементного камн . Раствор содержит компоненты в соотношении, мас.%: портландцемент 64,91-70,42

хлорид кальци  1,40-2,60

триполифосфат натри  0,01-0,09

вода 28,17-32,46. Раствор готов т путем введени  портландцемента дл  "холодных" скважин в воду затворени , содержащую хлорид кальци  и триполифосфат натри . Использование раствора позвол ет повысить качество цементировани  и установки мостов при низких положительных температурах за счет улучшени  контакта пород и цементного камн . 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к бурению скважин и может быть использовано при цементировании обсадных колонн скважин и установке цементных мостов в услови х низких положительных температур.

Цель изобретени  - увеличение прочности и сцеплени  цементного камн  с горными породами.

Тампонажный раствор содержит компоненты в соотнол1ении, мас.%: портландцемент 64,91-70,42; хлорид кальци  1,40-2,60у триполифосфат натри  (ТПФН) 0,01-0,03; вода 28,17-32,4б

Введение ТПФН в состав тампонаж- ного раствора позвол ет значительно улучшить прочность цементного камн , что объ сн етс  тем, что при добавке ТПФН в оптимальных количествах (0,01-0,03 мас.%) измен етс  микрогранулометри  гидратируемого

цемента. Это  вл етс  следствием пен- тизации гидратированных частиц цементного клинкера с образованием высокодисперсных фракций новообразований. Рост первоначальных кристаллов при этом замедл етс , но за врем , в те- чение которого происходит кристалл; - зационный процесс, они в единице объема образуютс  в значительном количестве. Изменение же структуры - уменьшение размеров кристаплов всегда способствует улучшению структур- номеханических свойств цементного камн . При наличии в системе хлорида кальци  пептизирующее вли ние ТПФН и ускор ющее вли ние хлорида кальци  суммируютс  с образованием однородной структуры цементного камн  с повышенной прочностью.в ранние сроки . твердени  и высокими значени ми

3 151312

лы сцеплени  последнего с горными породами,

Тампонажные растворы готов т путем введени  при нормальных услови х портландцемента дл  холодных скважин в воду затворени , содержащую хлорид кальци  и Т1№Н.

Состав и свойства тампонажного

раствора и .камн  представлены в

т абл. 1.

Пример 1. Жидкость затворе- ки  готов т путем растворени  в 80 см , воды 1,40 мас.% (4 г) CaCU и 0,01 мас.% (0,02 г) ТПФН (состав 4). Затем 200 г портландцемента затвор ют приготовленным водным раствором и смесь перемешивают.

П р и м е р 2. Жидкость затворени  содержит 30,40 мас.% воды,2,03 мас.% CaCl и 0,02 мас.% ТПФН (состав 5). 200 г портландцемента затвор ют приготовленным водным раствором и смесь перемешивают .

П р и . м е р 3. Жидкость затворени  содержит 32,46% воды, 2,60% ,CaCl2 и 0,03% ТПФН (состав 6). 200 г портландцемента затвор ют приготовленным водным раствором и смесь перемешива- ют..

По конусу АзНИИ определ ют расте- каемость. Срочен схватывани  тампонажного раствора измер ют на приборе ВИКА. Силу сцеплени  затвердевшего цементного камн  с горной породой измер ют на лабораторной установке с помощью специально разработанной формы-приставки. В качестве горной породы используют керны песчаника

и мергел , которые предварительно насыщают пресной водой.

Тампонажный раствор с оптимальным содержанием компонентов обладает высокими физико-механическими харак- теристиками: при практически одинаковом ускорении твердени  прочность при сжатии цементного камн  через 24 ч ОЗЦ возрастает на 34-57%, а

0

5

0

30

35 40

45

сила сцеплени  с горной породой по- вьш аетс  на 2.5-32% (дл  песчаника) и 27-40% (дат  мергел ).

Изменение содержани  компонентов от оптимального приводит к изменению физико-механических свойств раствора и камн  в худгиую сторону: ниже нижнего предела - к уменьшению подвижности тампонажного раствора, а выше верхнего предела - к увеличению сроков схватывани  тампонажного раствора и снижению прочности цементного камн .

Использование ТПФН в количестве 0,01-0,03 мас .% в качестве добавки к тампонажному раствору позвол ет повысить качество цементировани  и установки цементных мостов в скважинах с низкими положительными температурами .

Разработанные рецептуры тампонажного раствора опробованы на опытных скважинах с кавернозно-поровой характеристикой ствола и статической темО

пературой на забое в пределах 25-27 С. Сила сцеплени , характеризуема  коэффициентом акустического контакта цементного камн  с породой и обсадной колонной, оказалась более высокой по сравнению с аналогичными данными дл  базовых скважин, цементирование которых осуществл лось тампонажным раствором без добавки ТПФН (табл.2),

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Тампонажный раствор, включающий портландцемент, хлорид кальци  и воду , отлич ающий с  тем, что с целью увеличени  прочности и сцеплени  цементного камн  с горными породами , он дополнительно содержит триполифосфат натри  при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Портландцемент 64,91-70,42

   Хлорид кальци 1,40-2,60

   Триполифосфат

   натри 0,01-0,03

   Вода28,17-32,46