Водонепроникний облегшений тампонажний цемент

Изобретение относится к тампонажным цементам для крепления нефтяных и газовых скважин с низким пластовым давлением, а также с давлением, превышающим 10-20 атм., при наличии зон поглощений 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.], включающий цементный клинкер, гипс и цеолитизированный туф с содержанием влаги 2-5% при следующем соотношении компонентов, мас.%: Однако существенным недостатком известного состава является высокая водопроницаемость цементного камня. Задачей предлагаемого изобретения является создание тампонажного цемента посредством изменения количественного и корректировки качественного составов, который позволил бы выполнять водонепроницаемыми заливки из данного цемента под действием пластовых вод повышенных давлений, при этом сохранить облегченность цементного теста и механическую прочность цементного камня, а также оптимальные реологические характеристики цементного раствора. Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый водонепроницаемый облегченный тампонажный цемент, содержащий цементный клинкер, цеолитиэмрованный туф, гипс, включает также карбонатную породу при следующем соотношении компонентов, мас.%: При этом в качестве карбонатной породы может быть взят известняк. Известно, что цементный камень обладает некоторой остаточной пористостью, доходящей до 5-10%. Величина микропор, поданным электронной сканирующей микросколии, а также исследование фрактограмм, составляет от 100 до 100 Å. Такие микропоры, объединяясь в каналы, образуют микронесполош-ность цементного камня. Введение карбонатной породы (величина частиц которой составляет 300-5000 Å) блокирует образование микропор не только за счет создания стопоров. Углекислый кальций вступает в реакции как с цеолитиэированным туфом, так и с продуктами гидратации цемента. При этом образуются минералы сложного состава, которые, несмотря на некоторую потерю прочности (до 25%), формируют сплошность материала, чем и объясняется повышенная водонепроницаемость. Изобретение может быть реализовано на цементных заводах без дополнительных капиталовложений на действующем стандартном оборудовании. Пример конкретного выполнения. Водонепроницаемый облегченный тампонажный цемент приготовляют путем совместного помола 45 мас.% цеолитизи-рованного туфа, 45 мас.% цементного клинкера и 7 мас.% карбонатной породы (известняка). Содержание гипса составляло во всех составах 3 мас.%. Смесь размалывали до получения удельной поверхности 300-400 м 2/кг, причем остаток на сите 008 не превышал 15%. Аналогичным образом готовят цемент и други х составов (см. табл.). В приведенной таблице первая строчка сверху характеризует соответствующие свойства прототипа. Испытания продавливанием проводились по общепринятой методике. Поломки образцов при повышенных давлениях обусловили 10-кратное проведение испытаний для данного состава. Среднее число испытаний - 7. В таблице приведены усредненные данные. Плотность цементного раствора при водоцементном отношении 0,5-0,78 составила для всех составов 1400-1500 кг/м. Предлагаемый водонепроницаемый цемент может быть использован и для выполнения других функций, связанных с тампонированием нефтяных и газовых скважин.