Полегшений тампонажний цемент

Облегченный тампонажний цемент, включающий цеолитизированный туф, це Изобретение относится к тампонажным цементам для крепления нефтяных и газовых скважин при наличии зон поглощений и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, Наиболее близким к заявляемому изобретению является состав облегченного тампонажного цемента в соответствии с заявкой Ns 93090858 ("Облегченный тампонажный цемент"), содержащий цементный клинкер, гипс и цеолитизированный туф при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цементный клинкер 38,9-58,1 Цеолитизированный туф с содержанием влаги 2-5% 58,1-38,9 Гипс 2-4 Однако известный прототип обладает относительно низкими механическими свойствами после выдержки цементного камня в солевом растворе, т.е. относительно низкими антикоррозионными свойствами. ментный клинкер и гипс, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в него дополнительно введены зола ТЭЦ и доменный шлак, причем компоненты взяты в следующем составе, мас.%: Цеолитизированный туф Гипс Зола ТЭЦ Доменный шлак Цементный клинкер 30-60 2-5 0,5-20 0,5-20 Остальное Задачей предлагаемого изобретения является создание тампонажного цемента посредством изменения количественного и корректировки качественного состава, который позволил бы существенно повысить коррозионную стойкость цемента. Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый облегченный тампонажный цемент, включающий цеолитизированный туф, цементный клинкер и гипс дополнительно содержит золу ТЭЦ и доменный шлак, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: Цеолитизированный туф 30-60 Гипс 2-5 Зола ТЭЦ 0,5-20 Доменный шлак 0,5-20 Цементный клинкер Остальное Наличие а составе цемента цеолитизированного туфа (состав, мас.%: оксид кремния 69,4, оксид алюминия 13,05, оксид железа 1,05, оксид титана 0,18, оксид каль С > О CN оо о 20689 ция 2,1. оксиды щелочноземельных металлов 5 и др.), золы ТЭЦ и доменного шлака, частицы которых равномерно распределены в цементном камне, приводит к полному подавлению реакции образования гидрооки- 5 сей, в частности, гидроокиси магния. Наличие в структуре указанных частиц, которые не образуют гидроокисей и которые окружают практически сплошной "завесой" микрозоны камня, где могут пройти реакции tO гидратации и, следовательно, разрушения, обуславливает эффект подавления указанных реакций. Высокая дисперсность золы ТЭЦ (размер частиц - 0,01 мкм), инертной по отношению к воде и другим компонентам 15 цементного камня, способствует - не ослабляя структуру - максимальной изоляции реакционноспособных участков цементного камня. Изобретение может быть реализовано 20 на цементных заводах без существенных капитальных затрат. Пример конкретного выполнения: тампонажный цемент приготовляют путем совместного помола смеси следующего 25 состава, мас.%; цементный клинкер -32, зола ТЭЦ - 10, доменный шлак -10, цеолитизированный туф - 45, гипс - 3. Размол ведут в заводской мельнице до достижения удельной поверхности 400-500 м 2 /кг, причем ос- 30 Состав цемента, мае. % клинкер зола 52 ТЭЦ 0 0 51.5 51 50 42 38 32 32 27 22 42 52 12 17 37 0,5 1 5 7 10 5 5 5 10 10 10 25 10 дом. шлак цеолит 0 0,5 0,5 1 5 7 10 15 20 25 10 10 10 10 10 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 35 25 65 45 40 таток на сите не должен превышать 15%. Аналогичным образом готовят и цементы других составов (см. таблицу). В таблице приведены результаты годичных испытаний цемента различного состава в зависимости от времени испытаний. Испытания проводили в специальных емкостях из химически стойкого вещества, куда был залит солевой раствор следующего состава, г/л: хлористый магний - 20, хлористый натрий - 180, хлористый кальций - 100, сернокислый натрий - 1 и 5% раствор сернокислого магния. В таблице в первой строке приведены данные по прототипу. Как показывают представленные данные, введение добавок - доменного шлака и золы ТЭЦ в состав цемента, содержащий цеолитизированный туф, существенно повышает сульфатостойкость цементного камня. Содержание гипса также оказывает влияние на свойства цементного камня. Недостаток и избыток гипса против оптимального его содержания приводит к разрушению камня. В случае с избытком, дополнительное увеличение ионов SO42+ усиливает ионообменные процессы, ускоряющие процесс разрушения материала. При недостатке гипса имеет место разупрочнение по причине недостаточной связанности элементов цементного камня. Прочность на изгиб после выдержки в солевом растворе, МПа, через суток 90 180 270 360 4,2 4,5 4,8 4,9 5,0 5.5 6,0 5,0 5,5 5,2 5,5 5,8 9.5 8,5 7,4 3,9 4,0 6.0 6.1 6,5 6,9 3.5 3.8 6.0 6,2 7,0 7,2 10,5 10,6 10,0 7.5 7,0 6,0 6,5 7,0 6,8 3,0 5,8 7,0 трещ. 8,0 6,9 4,0 5,8 8,0 9,5 9,4 9,9 трещ. 8.5 трещ. трещ. 8,5 трещ. 4,1 4,0 8,4 3,9 3,5 8,7 20689 6 Продолжение таблицы • Состав цемента, мае. % клинкер зола ТЭЦ 43,5 10 39,5 _ 10 Упорядник Замовлення 4397 Прочность на изгиб после выдержки в солевом растворе. МПа, через суток 90 180 270 360 цеолит дом. шлак Содержание гипса 1,5 мае. % 35 5,5 5,8 10 Содержание гипса 5,5 мае. % 35 5,6 5,9 10 Техред М.Келемеш трещ. трещ. трещ. трещ. Коректор О.Кравцова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101