Тампонажний матеріал, який розширюється при твердінні

1. Тампонажний матеріал, який розширюється при твердінні, що включає мінеральне в'яжуче і розширювальну мінеральну добавку, який відрізняється тим, що він вміщує як розширювальну мінеральну добавку мелену доломітову муку об 3 11832 4 наступному співвідношенні компонентів, мас. Затвердівший камінь має міцність при здавлючасток %: ванні через 2 доби твердіння при t=70°С і Р=30МПа - 11,7МПа, при t=100°С і Р=40МПа мінеральне в'яжуче 80-95; 12,8МПа, через 28 діб твердіння при t=70°С і мелена доломітова мука обпалена 5-20. Р=30МПа - 12,9МПа, при t=100°С і Р=40МПа В якості мінерального в'яжучого може викори13,9МПа. стовуватись тампонажний портландцемент, шлаПриклад 2. Беруть 480г (80%) шлакопортланко-пісчаний цемент спільного помелу, або цементдцементу ШПЦС-120 та 120г (20%) меленої долоно-зольна суміш. мітової муки обпаленої і ретельно перемішують. Мелена доломітова мука обпалена (ДМО) явПотім одержаний тампонажний матеріал замішуляє собою порошкоподібний матеріал світло3 ють з технічною водою при в/с=0,50 (добавляють сірого кольору з густиною 3100-3300кг/м і пито300мл води) і перемішують до одержання однорімою поверхнею 270-380мкг, в залежності від фрадного розчину. Параметри такого розчину відповікційного складу. ЇЇ хімічний склад, мас. часток %: дають існуючим стандартам, його терміни прокаСаО - 50-60, MgO - 28-30, SiO2 - 6-8, R2O3 (полуточування легко регулюються стандартними рні окисли алюмінію і заліза) - не більше 5-9, втрасповільнювачами. Величина розширення в процесі ти маси при пропалюванні (в. м. п. п.) - 2,5, волотужавіння при t=70°С і Р=30МПа - 4,2%, при t = гість - не більше - 0,2. Гранулометричний склад по 100°С і Р = 40МПа - 5,3%, при t=160°С і Р = 60МПа ситовому аналізу%: залишок на ситі 0,20мм - 38,5; - 5,5%. 0,14мм - 42,3; 0,08мм - 16,4; менше 0,08мм - 2,8. Затвердівший камінь має міцність при здавлюВикористання в якості розширювальної міневанні через 2 доби твердіння при t=70°С і ральної добавки меленої доломітової муки обпаР=30МПа - 5,4МПа, при t=100°С і Р=40МПа леної, що входить до складу в'яжучого, дозволяє, 9,2МПа, при t=160°С і Р=60МПа - 9,3МПа, через 28 в порівнянні з прототипом, одержати більш термодіб твердіння при t=70°С і Р=30МПа - 6,5МПа, при стійкий тампонажний матеріал, який розширюєтьt=100°С і Р=40МПа - 9,7МПа, при t=160°С і ся при твердінні, терміни прокачуваності якого Р=60МПа - 9,7МПа. легко регулюються стандартними сповільнюваПриклад 3. Беруть 570г (95%) цементночами. зольної суміші, 30г (5%) меленої доломітової муки Такий тампонажний матеріал має коефіцієнт обпаленої і ретельно перемішують. Потім одержарозширення до 6,7%. Температурний інтервал ний тампонажний матеріал замішують з технічною його застосовування 70-160°С. Механізм розшиводою при в/с=0,50 (добавляють 300мл води) і рення в запропонованого тампонажного складу, на перемішують до одержання однорідного розчину. відміну від прототипу, реалізується за рахунок Параметри такого розчину відповідають існуючим утворення гідроксидів кальцію і магнію, які мають стандартам, його терміни прокачування легко резначно більший об'єм від вихідних оксидів кальцію гулюються стандартними сповільнювачами. Велиі магнію. В прототипі переважають новоутворення чина розширення в процесі тужавіння при t=70°С і високоосновного гідросилікату кальцію. Р=30МПа - 1,1%, при t=100°С і Р=40МПа - 1,5%, Таким чином, запропоноване рішення відповіпри t=160°С і Р=60МПа - 1,7%. Затвердівший кадає критерію технічного рівня і новизни. мінь має міцність при здавлюванні через 2 доби Новий тампонажний матеріал, який розширютвердіння при t=70°С і Р=30МПа - 8,5МПа, при ється при твердінні, був випробуваний в лабораt=100°С і Р=40МПа - 8,8МПа, при t=160°С і торних умовах в термічному інтервалі 70-160°С. За Р=60МПа - 9,0МПа, через 28 діб твердіння при базу порівняння приймали тампонажний розчин по t=70°С і Р=30МПа - 3,5МПа, при t=100°С і прототипу. Тампонажний матеріал готували шляР=40МПа - 9,6МПа, при t=160°С і Р=60МПа хом ретельного змішування інгредієнтів, а також 9,7МПа. спільного їх помелу. На основі тампонажного маІнші дані лабораторних досліджень тампонажтеріалу, який розширюється при твердінні, готуваного матеріалу, який розширюється при твердінні ли тампонажні розчини та визначали параметри приведені в табл.1. Компоненти взяті у вагових тампонажного розчину і каменя. відсотках від загальної маси тампонажного матеВ якості мінерального в'яжучого брали тампоріалу. нажний портландцемент ПЦТ-100, шлако-пісчаний З таблиці 1 видно, що досліджуваний тампоцемент ШПЦС-120 і цементно-зольну суміш. нажний матеріал, який розширюється при твердінПриклади здійснення. ні, має високу термостійкість та високі показники Приклад 1. Беруть 570г (95%) клінкеру портміцності. Оптимальний вміст мінерального в'яжуландцементу ПЦТ-100 та 30г (5%) доломітової чого від 80 до 95 мас. часток %, меленої доломітомуки обпаленої і розмелюють методом спільного вої муки обпаленої від 5 до 20 мас. часток % і при помелу. Потім одержаний тампонажний матеріал подальшому збільшенні вмісту розширювальної замішують з технічною водою при в/с=0,50 (добамінеральної добавки характеристики затверділого вляють 300мл води) і перемішують до одержання каменя (міцність, термостійкість) погіршуються, а однорідного розчину. Параметри такого розчину коефіцієнт розширення практично не змінюється. відповідають існуючим стандартам, його терміни При зменшенні вмісту розширювальної мінеральпрокачування легко регулюються стандартними ної добавки - суттєво зменшується коефіцієнт росповільнювачами. Величина розширення в процесі зширення. тужавіння при t=70°С і Р=30МПа - 1,5%, при Таким чином, запропоноване технічне рішення t=100°С і Р=40МПа - 1,9%, при t=160°С і Р=60МПа в порівнянні з прототипом, дозволяє одержати - 2,1%. тампонажний матеріал, який розширюється при 5 11832 6 твердінні, з параметрами передбаченими задачею Вказані переваги дозволяють застосовувати корисної моделі. Розчини з таких тампонажних такий тампонажний матеріал для цементування матеріалів за технологічними параметрами відпоглибоких нафтових і газових свердловин, що відвідають існуючим стандартам, а затвердівший повідає критерію промислова приміненість. камінь має високі показники міцності. Таблиця 1 Склад тампонажного матеріалу, мас. часток % ПЦТ- ШПЦС- Цементно100 120 зольна суміш 1:1 Летуча зола горючих сланців 75* 25 50* 50 97 95 80 75 95 80 95 80 * Цемент для "гарячих" свердловин ** Температура випробувань 75°С *** Температура випробувань 150°С. Комп’ютерна верстка А. Попік В/с Розширення, % Міцність при здавлюванні, МПа Мелена 70°С, 100°С, 160°С, 70°С, 100°С, 160°С, ДМО 30МПа 40МПа 60МПа 30МПа 40МПа 60МПа 2 доби/ 2 доби/ 2 доби/ 28 діб 28 діб 28 діб 0,48 3,6** 4,8 9,6/12,5** 9,8/8,8 0,47 9,0** 11,6 5,4/12,0** 10,6/6,6 7,4/0*** 3 0,50 0,5 0,7 0,9 11,9/13,2 13,1/14,2 5 0,50 1,5 1,9 2,1 11,7/12,9 12,8/13,9 20 0,50 5,1 6,3 6,7 5,7/6,8 9,4/9,9 25 0,50 5,2 6,4 6,8 5,2/5,6 8,0/8,1 5 0,50 1,3 1,7 1,9 10,0/11,2 8,8/9,9 9,1/10,2 20 0,50 4,2 5,3 5,5 5,4/6,5 9,2/9,7 9,3/9,7 5 0,50 1,1 1,5 1,7 8,5/9,5 8,8/9,6 9,0/9,7 20 0,50 2,2 2,9 3,2 6,5/6,9 8,5/9,4 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601