Безклінкерний тампонажний матеріал

Безклінкерний тампонажний матеріал, що включає мінеральне в'яжуче і мінеральну добавку, який відрізняється тим, що як мінеральне в'яжуче використовують мелене доломітове борошно обпалене, а як мінеральну добавку - золу-винос ТЕС, при наступному співвідношенні компонентів, мас. часток %: мелене доломітове борошно обпалене 20-30 зола-винос ТЕС 70-80. (19) (21) u200508542 (22) 05.09.2005 (24) 15.01.2007 (46) 15.01.2007, Бюл. № 1, 2007 р. (72) Лужаниця Олександр Васильович, Михайленко Сергій Григорович, Орловський Віталій Микола йович, Мартинов Дмитро Валерійович (73) ПОЛТАВСЬКЕ ВІДДІЛЕННЯ УКРАЇНСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ГЕОЛОГОРОЗВІДУВАЛЬНОГО ІНСТИТУТУ 3 19865 4 Мелена доломітова мука обпалена (ДМО) явТЕС і ретельно перемішують. Потім одержаний ляє собою порошкоподібний матеріал світлотампонажний матеріал замішують з технічною восірого кольору з густиною 3100-3300кг/м 3 і питодою при В/С=0,55 (добавляють 330мл води) і пемою поверхнею 270-380м 2/кг, в залежності від ремішують до одержання однорідного розчину. фракційного складу. ЇЇ хімічний склад, мас. часток Параметри такого розчину відповідають існуючим %: СаО - 50-60, MgO - 28-30, SiO2 - 6-8, R2O 3 (постандартам, його густина 1550 кг/м 3, рухливість луторні окисли алюмінію і заліза) - не більше 5-9, 0,19 м, терміни прокачування легко регулюються втрати маси при пропалюванні (в.м.п.п.) - 2,5, востандартними сповільнювачами. логість - не більше - 0,2. Гранулометричний склад Величина розширення в процесі тужавіння за ситовим аналізом: залишок на ситі 20мм - 38,5; при t=80°С і Р=30МПа - 5,2%, 0,14мм - 42,3; 0,08мм - 16,4; менше 0,08мм - 2,8. при t=100°С і Р=40МПа - 6,2%. Використання в якості мінерального в'яжучого Затверділий камінь має міцність при здавлюмеленої доломітової муки обпаленої, дозволяє, в ванні через 2 доби твердіння порівнянні з прототипом, одержати більш термопри t=80°С і Р=30МПа - 1,6МПа, стійкий безклінкерний тампонажний матеріал з при t=100°С і Р=40МПа - 2,6МПа, полегшеною і нормальною густиною, який розшипри t=160°С і Р=60МПа - 3,1МПа, через 28 діб рюється при твердінні, терміни прокачуваності твердіння якого легко регулюються стандартними сповільпри t=80°С і Р=30 МПа - 2,8 МПа, нювачами. при t=100°С і Р=40МПа - 3,0МПа, Такий тампонажний матеріал має коефіцієнт при t=160°С і Р=60 МПа-3,1 МПа. розширення до 7,7%. Температурний інтервал Приклад 3 його застосовування 80-160°С. Механізм розшиБеруть 180г (30%) меленої доломітової муки рення в запропонованого тампонажного матеріаобпаленої та 420г (70%) золи-виносу Ладижинсьлу, на відміну від найближчого аналога, реалізукої ТЕС і ретельно перемішують. Потім одержаний ється за рахунок утворення гідроксидів кальцію і тампонажний матеріал замішують з технічною вомагнію, які мають значно більший об'єм від вихіддою при В/С=0,45 (добавляють 270мл води) і пених оксидів кальцію і магнію. В найближчому анаремішують до одержання однорідного розчину. лозі переважають новоутворення високоосновного Параметри такого розчину відповідають існуючим гідросилікату кальцію. стандартам, його густина 1720кг/м 3, рухливість Новий тампонажний матеріал був випробува0,19м, терміни прокачування легко регулюються ний в лабораторних умовах в термічному інтервалі стандартними сповільнювачами. 80-160°С. За базу порівняння приймали тампонаВеличина розширення в процесі тужавіння жний розчин за найближчим аналогом. Тампонажпри t=80°С і Р=30МПа - 6,5%, ний матеріал готували шляхом ретельного змішупри t=100°С і Р=40МПа - 7,7%. вання інгредієнтів. На основі безклінкерного Затверділий камінь має міцність при здавлютампонажного матеріалу готували тампонажні ванні через 2 доби твердіння розчини та визначали параметри тампонажного при t=80°С і Р=30МПа - 2,8МПа, розчину і каменя. при t=100°С і Р=40МПа - 3,9МПа, Приклади здійснення. при t=160°С і Р=60МПа - 4,7МПа, через 28 діб Приклад 1 твердіння Беруть 120г (20%) меленої доломітової муки при t=80°С і Р=30МПа - 4,3МПа, обпаленої та 480г (80%) золи-виносу Курахівської при t=100°С і Р=40МПа - 4,6МПа, ТЕС і ретельно перемішують. Потім одержаний при t=160°С і Р=60МПа - 4,7МПа. тампонажний матеріал замішують з технічною воІнші дані лабораторних досліджень безклінкедою при В/С=0,55 (добавляють 330мл води) і перного тампонажного матеріалу приведені в табл. ремішують до одержання однорідного розчину. 1. Компоненти взяті у вагових відсотках від загаПараметри такого розчину відповідають існуючим льної маси тампонажного матеріалу. стандартам, його густина 1520кг/м 3, рухливість З таблиці 1 видно, що досліджуваний безклін0,18м, терміни прокачування легко регулюються керний тампонажний матеріал має високу термостандартними сповільнювачами. стійкість та високі показники міцності. ОптимальВеличина розширення в процесі тужавіння ний вміст меленої доломітової муки обпаленої від при t=80°С і Р=30МПа - 5,0%, 20 до 30мас. часток %, золи-виносу ТЕС від 70 до при t=100°С і Р=40МПа - 5,8%, 80мас. часток % і при подальшому збільшенні вміпри t=160°С і Р=60МПа - 6,0%. сту меленої доломітової муки обпаленої характеЗатверділий камінь має міцність при здавлюристики затверділого каменя (міцність, термостійванні через 2 доби твердіння кість) різко погіршуються. При зменшенні вмісту при t=80°С і Р=30МПа - 1,1МПа, меленої доломітової муки обпаленої - суттєво при t=100°С і Р=40МПа - 1,8МПа, зменшується міцність затверділого каменя і коефіпри t=160°С і Р=60МПа - 2,2МПа, через 28 діб цієнт розширення. твердіння Таким чином, запропоноване технічне рішенпри t=80°С і Р=30МПа - 2,0МПа, ня, в порівнянні з найближчим аналогом, дозволяє при t=100°С і Р=40МПа - 2,2МПа, одержати безклінкерний тампонажний матеріал, з при t=160°С і Р=60МПа - 2,2МПа. полегшеною і нормальною густиною тампонажного Приклад 2 розчину, який розширюється при твердінні, з шиБеруть 150г (25%) меленої доломітової муки роким температурним діапазоном застосування обпаленої та 450г (75%) золи-виносу Курахівської (80-160°С), терміни прокачування якого легко ре 5 19865 6 гулюються стандартними сповільнювачами, тобто Вказані переваги дозволяють застосовувати з параметрами, передбаченими задачею корисної такий тампонажний матеріал для цементування моделі. Затверділий камінь з таких тампонажних глибоких нафтових і газових свердловин, що відматеріалів має високі показники міцності. повідає критерію промислова приміненість. Таблиця 1 Параметри тампон ажного розч ину Склад тамп онажн ого ма теріалу , мас. часток % Мелена ДМО 18 20 20 25 25 30 30 32 Актив на мінеральна добав ка зола-в иносу Ку раЛадихівсьжинської кої ТЕС ТЕС 82 80 80 75 75 70 70 68 Цемент для „гарячих" св ердлов ин Лету ча зола горю-чих сланців В/С 75 50 25 50 0,48 0,47 0,55 0,55 0,45 0,55 0,45 0,55 0,45 0,55 Розши рення, % Міцність при здав люв анні, МПа 80°С, 30МПа Ру хлив ість, м Густина, 3 кг/м 0,18 0,18 0,19 0,19 0,19 0,20 0,19 0,20 1810* 1790* 1515 1520 1700 1550 1710 1580 1720 1585 80°С, 100°С, 160°С, 30МПа 40МПа 60МПа 3,6** 9,0** 4,6 5,0 5,5 5,2 6,0 5,5 6,5 5,6 4,8 11,6 5,5 5,8 6,0 6,2 7,1 6,8 7,7 6,9 6,0 6,2 100°С, 40МПа 160°С, 60МПа 2доби/ 28діб 2доби/ 28діб 2доби/ 28діб 9,6/12,5** 5,4/12,0** 0,6/0,9 1,1/2,0 2,2/3,0 1,6/2,8 2,6/4,2 1,8/2,9 2,8/4,3 1,0/1,9 9,8/8,8 10,6/6,6 0,9/1,4 1,8/2,2 2,9/3,1 2,6/3,0 3,8/4,5 2,7/3,1 3,9/4,6 1,9/2,3 7,4/0*** 2,2/2,2 3,5/3,5 3,1/3,1 4,6/4,6 3,2/3,2 4,7/4,7 2,3/2,1 * Прив едені дані до датков их дослідже нь тампон ажно го розчину за прототипо м, пров едених в ПВ УкрДГРІ. ** Температу ра в ипробув ань 75С. *** Темпера ту ра в ипробув ань 150°С. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601