Тампонажный материал — SU 981585 (original) (raw)
ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеспубпнк 11981585(51)М. Кл,Е 21 В 33/138 РеуАЭРстеРвй кеннтет СССР яо делен нзебретеннй н открытейДата опубликования описания 15,12.82 Д, Ф, Новохатский, А, И, Булатов, В, С. Данюшевркий,"В, А, Антонов, В, Т. филиппов, М. А. Егоров,С, В, Логвиненко, И. С, Катеев и А. Н. Закхеев(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институтпо креплению скважин и буровым растворам(54) ТАМПОНАЖНЫЙ МАТЕРИАЛ Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей и может быть использовано для цементирования скважин, предназначенных для термического воздействия на пласт, содержащий нефть или другие полезные ископаемые.Для добычи высоковязких нефтей и повышения нефтеотдачи пластов применяются методы термогазохимического воздействия, одним из которых является закачивание в пласт водяного пара. Тампонажный материал для крепления скважин в этих условиях должен схватываться и набирать требуемую прочность при геостатической 15 температуре в интервале цементирования скважины, тампонажный камень не должен разрушаться при последующих термических воздействиях на пласт.Паронагнетательные скважины имеют 20 сравнительно небольшую глубину и геостатическая температура в,них изменяется в интервале от 10 до 80 С, В этих условиях твердения тампспажные растворы на основе портландцемента, глиноземистого и гипсоглиноземистого цементов образуют высокопрочный камень.Известно, что в процессе термического воздействия, в частности нагнетанияв пласт водяного пара, температура вскважине возрастает до 200-275 С 1 1.Однако это приводит к,снижению прочности и разрушению камня так как образовавшиеся первоначально продукты твердения метастабильны и подвержены фазовым переходам при последующем нагреве,Известна тампонажная смесь, содержащая глиноземистый цемент 50-70% и молотый кварцевый песок 30-50% затвердевающая при невысоких температурах 23.Однако прочность цементного камняпри последующем повышении температурысохраняется лишь в отсутствии влаги,Известны специальные тампонажныецементы для высокотемпературных услоВий применения на основе шлакопесчаныхвяжущих с добавкой 10% портландцемента 33.Недостаток - снижение прочности и долговечностй камня при гидротермальном его нагреве, вследствие перекристаллизации метастабильной фазы гидроалюмината кальция в шестиводный трех- кальциевый гидроалюми нат,Цель изобретения - обеспечение прочности и долговечности тампонажного камня, твердеющего при 10-80 С с по- следующим гидротермальным прогревом 1 О его до 160-250 фС.Поставленная цель достигается тем,что тампонажный материал содержит шлакопесчаный цемент и портланпцемент, взя-тые в следующих соотношениях, мас,%:Шлакопесчаный цемент 30-70Портландцемент 30-70Кроме того, шлакопесчаный цементимеет следующий состав, мас.%;Шлак 50-60Песок кварцевый 40-50,В качестве портландцемента можетбыть введен тампонажный портландцементдля холодных или горячих скважин.Начальная прочность камня обеспечивается добавками портландцемента, шлакопесчаный цемент при этом служит ЭО инертной добавкой и в повышении прочности камня на ранней стадии твердения практически не участвует. Увеличение температуры до 160-250 С ведет к перекристаллизации гидросиликатов и гидроалюмосиликатов, появляется тенденцияк потере прочности камня, но в результате гидролитической деструкции шлака ипеска и последующей кристаллизации новообразований в камне появляются высокопрочные низкоосновные гидроалюминатыкальция типа тоберморита и ксонотлита,поэтому снижения прочности не происходит.П р и-м е р. Для получения тампонажного материала были приготовлены смесишлакопесчаного цемента и портландцемента с соотношениями в пределах данногосостава, После двухсуточного тверденияполученных иэ них при эатворении водойтампонажных растворов при атмосферномдавпении и 25 С, образцы тампонажногоюкамня подвергали двукратному термическому воздействию в водной среде при250 С и давлении 25 МПа с выдержкойна указанном режиме по 12 сут, с интервалом 2 сут.Результаты испытаний приведены втабл. 1, из которых следует, что прочность камня иэ предлагаемого тампонажнОго материала, сформированного при250 С, возрастает при термической обработке, а прочность камня из состава попрототипу снизилась в десятки раз.Данные долговечности тампонажногокамня подтверждаются табл. 2,Применение предполагаемого тампонажного материала для крепления паронагнетательных скважин увеличит межремонтныйсрок их службы,Заказ 9663/48 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф ормула изобретения 1, Тампонажный материал, содержа щий шлакопесчаный цемент и портландцемент, о т л и ч. и ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения прочности и долговечности тампонажного камня, твердеющего при 10-80 С с последующим гидротермальным прогревом до 160- 250 С, он включает укаэанные компоненты при слеаующем их соотношении, 35 мас,%:Шлакопесчаный цемент 30-70Портландцеме нт 30-702, Тампонажный материап по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что шла- Ю копесчаный цемент имеет следующий состав, мас.%: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Байбаков Н, К.,Гарушев А. Р, Тепловые методы разработки нефтяных месторождений, М., "Недра", 1977, с, 238.2, Агаева С, И. и др. Тампонажная термостойкая смесь для цементирования скважин, подлежащих последующей термообработке, М., сб. Бурение", Мц 12, 1976, с, 26-30.3. Булатов А, И., Новохатский Д, ф. Тампонажные шлаковые цементы и растворы для цементирования глубоких скважин, М"Недра", 1975, с. 69-76 (прототип),