Сульфатостійкий облегшений тампонажний цемент

Изобретение относится к тампонажным цементам для крепления нефтяных и газовых скважин с низким пластовым давлением при наличии зон поглощения и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, в частности, при добыче нефти в шельфе Черного моря. Известен состав (авт.св. 1573140, опубл. 23.06.90) для приготовления тампонажного вяжущего, содержащий цементный клинкер, гипс и цеолитовую породу. Недостатком этого состава является низкая коррозионная стойкость, особенно в морской воде, насыщенной сероводородом. Наиболее близким решением к заявляемому изобретению является коррозионно-стойкий облегченный тампонажный цемент (заявка тех же авторов, дата подачи заявки 03.03.95, "Коррозионностойкий облегченный тампонажный цемент"). Указанный цемент содержит цементный клинкер, цеолитизированный туф и гипс, причем в него дополнительно введен доменный шлак при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Однако коррозионная стойкость такого цемента в морской воде, обогащенной сероводородом, относительно невелика. Задачей предлагаемого изобретения является создание сульфатостойкого облегченного тампонажного цемента посредством изменения количественного и корректировки качественного составов, который позволил бы увеличить коррозионную стойкость в усло виях агрессивного воздействия морской (в частности, черноморской) воды с высокой концентрацией сероводорода при сохранении оптимальных реологических свойств цементного раствора, плотности в пределах 1400-1500 кг/м 3. Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый облегченный тампонажный цемент, включающий цементный клинкер, цеолитизированный туф, гипс и доменный шлак, дополнительно содержит карбонатную породу при следующем соотношении компонентов, мас.%: Сульфатная коррозия цементного камня, вызванная в конечном счете, присутствием в воде сероводорода, состоит в образовании в цементном камне кристаллов гидросульфоалюмината (3СаО · Аl2О3 · 3CaSO4 x 31Н2О) и свободного гипса (CaSO4 · 2Н2О). Кристаллы этих соединений вызывают в теле цементного камня внутренние напряжения, соизмеримые с его прочностью на разрыв. Образование в порах цементного камня указанных соединений имеет место, когда внутрь диффундируют ионы SO4, причем концентрация их в жидкой среде, при которой выделяются кристаллы гипса, должна быть не менее 1 г/л. При кристаллизации, например, гипса объем твердых продуктов реакции более чем в 2 раза превышает объем твердых исходных компонентов. При введении карбонатной породы, особенно известняка, ионообменные процессы подавляются и образование фаз с увеличенным объемом не происходит. Цементный камень сохраняет свою сплошность и прочность. Низкая плотность цементного раствора обусловлена наличием в составе вяжущего цеолитизированного туфа. Пример конкретного выполнения: 30 мас.% цеолитизированного туфа размалывали совместно с 3% карбонатной породы (известняк, мел), 5% доменного шлака и 59% цементного клинкера до получения удельной поверхности смеси 400 м 2/кг. Размол проводили в стандартной заводской мельнице. Остаток на сите 008 не превышал 8%. Аналогичным образом готовили цемент и други х составов (см. таблицу, содержание гипса 3 мас.%). Образцы размером 30x30x100мм помещали в специальные емкости с черноморской водой, забор которой осуществляли на глубине 50-80 м. Содержание сероводорода составляло 5-12%. В процессе экспериментов содержание сероводорода постоянно контролировалось. За время экспериментов вода обновлялась 10 раз. В таблице представлены результаты годичных испытаний. В первой строчке таблицы даны показатели прототипа, испытанного в. аналогичных условиях. В сравнении с прототипом прочность цементного камня с вяжущим согласно настоящего изобретения после выдержки в очень агрессивной среде увеличилась в 1,8 раза. Характерно также и наличие тенденции к увеличению прочности цементного камня с течением времени.