Облегшений тампонажний термостійкий цемент

Изобретение относится к тампонажным цементам для крепления нефтяных и газовых скважин с низким и средним пластовым давлением при наличии зон поглощения и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. Наиболее близким решением к заявляемому изобретению является состав для приготовления тампонажного вяжущего [заявка №93090858 от 10 июня 1993 г. "Облегченный тампонажный цемент"], содержащий цементный клинкер, цеолитизированный туф с содержанием влаги 2-5% и гипс, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: Данный состав получают п утем совместного помола составляющих компонентов до удельной поверхности 300 м 2/кг. Однако термостойкость цементного камня, полученного из такого состава, весьма низка. Так, при нагреве до 900°С стандартного кольца из цемента известного состава, имитирующего конфигурацию затрубной заливки, и резкого его охлаждения путем окунания в холодную воду (по такой методике определяют термостойкость керамики) все образцы подвергались разрушению. Между тем в экстремальных условиях (например, внезапное возгорание скважины) термостойкость цементного камня в затрубном пространстве может сохранить всю систему цементации скважины. Задачей предлагаемого изобретения является создание облегченного тампонажного термостойкого цемента путем изменения качественного и корректировки количественного состава, который позволил бы увеличить термостойкость цементного камня при уменьшении плотности цементного раствора и сохранении удовлетворяющей требованиям НТД прочности и оптимальных реологических параметров цементного теста. Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый облегченный тампонажный цемент, включающий клинкер, цеолитизированный туф и гипс дополнительно содержит золу ТЕЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%: Зола ТЕЦ представляет собой тонкодисперсную фаз у (размер частиц менее 0,1 мкм), состоящую из сложной смеси твердых продуктов горения низкосортных углей, газообразных топлив и их смесей и т.д. (оксиды кремния, алюминия, железа и т.д.). Будучи распределены равномерно по сечению цементного камня, частицы золы ТЕЦ, обладая небольшими размерами, играют роль стопоров на пути распространения термических трещин. Это и определяет повышенную термостойкость цементного камня, затвердевшего из состава в соответствии с изобретением. Пример. Облегченный тампонажный термостойкий цемент получают путем совместного размола золы ТЕЦ (в отдельных случаях последнюю предварительно из- jv мельчают) в количестве 10мас.% цеолитизированного туфа - 50 мас.%, гипса - 3 мас.% и 37 мас.% цементного клинкера. Размол ведут до получения порошкообразной смеси с удельной поверхностью 400-450 м 2/кг, причем остаток на сите 008 не превышал 3%. Аналогичным образом готовят цементный порошок других соста вов. В таблице приведены зависимости между содержанием в цементе золы ТЕЦ, цеолитизированного туфа и реологическими параметрами цементного раствора, механической прочностью и термостойкостью цементного камня. В первой строке приведены соответствующие данные для прототипа. Данные таблицы показывают, что оптимальные значения компонентов лежат в пределах, изложенных в формуле изобретения. Выборочные испытания цементного камня и определение реологических свойств цементного раствора при не изменных значениях содержания золы обусловлены необходимостью сокращения числа измерений и, главным образом, тем, что в системе маловероятно появление какой-либо фазы, коренным образом меняющей физико-химические свойства конечного продукта. Как видно из полученных данных, предлагаемый состав, в котором используются отходы производства, по термостойкости в несколько раз превосходит прототип и позволяет расширить диапазон температур применения тампонажного цемента.