Расширяющийся тампонажный цемент. Цемент тампонажный расширяющийся


Расширяющийся тампонажный цемент - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Расширяющийся тампонажный цемент

Cтраница 1

Расширяющиеся тампонажные цементы ( РТЦ) с большой величиной расширения получают введением добавок молотых негашеной извести и периклаза, обожженных при определенных температурах.  [1]

Расширяющиеся тампонажные цементы для удлинения сроков схватывания приготовленных из них растворов могут быть обработаны известными замедлителями.  [2]

Расширяющиеся тампонажные цементы для широкого температурного интервала применения производятся в Актюбинском цехе сухих тампонажных смесей Мингео Казахской ССР на основе шлакопортландцемента и шлакопесчаного цемента, изготовляемого с использованием саморассыпающегося шлака ( СРШ) Актюбинского завода ферросплавов.  [3]

Расширяющийся тампонажный цемент Гипроцемента получают добавкой к обычному тампонажному портландцементу для холодных и горячих скважин магнезита ( MgC03) или доломита ( СаС03 MgC03), обожженных при 700 - 900 С.  [4]

Преимущество расширяющихся тампонажных цементов на базе клинкера, содержащего свободный СаО, состоит в том, что наряду с обеспечением большой величины расширения при высоких температурах значительно упрощается технологический процесс изготовления такого цемента. Он может быть легко получен на любом из цементных заводов без существенных изменений технологических процессов. Такие цементы обладают лучшей сохранностью, чем с добавкой молотой негашеной извести. Следует добавить, что предпочтительно применять этот клинкер в составе термостойкого песчанистого цемента.  [5]

Другой вид расширяющегося тампонажного цемента содержит в качестве расширяющей добавки 10 - 25 % молотой негашеной извести.  [6]

В опытах с расширяющимся тампонажным цементом для горячих скважин МИНХ и ГП при начальном давлении на поршень, равном атмосферному, наблюдается рост давления на датчик. Давление начинает увеличиваться через 1 5 - 3 ч после затворения; давление нарастает по закону, близкому к экспоненциальному, достигает через 5 - 6 ч максимума, затем медленно уменьшается до некоторого установившегося значения. Максимальная величина давления РТЦ уменьшается с увеличением температуры твердения; величина максимального давления па датчик при данной температуре твердения зависит от величины исходного водоцементно-го отношения, уменьшаясь с ростом последнего.  [7]

В опытах с расширяющимся тампонажным цементом МИНХ и ГП при начальном давлении на поршень, равном атмосферному, наблюдается одновременное увеличение давления твердой фазы и полного давления. Изменения показаний датчика давления жидкой фазы при этом не наблюдается.  [8]

В опытах с расширяющимся тампонажным цементом МИНГа для скважин с температурой 75 С при начальном давлении на поршень, равном атмосферному, наблюдается рост давления на датчик. Давление начинало увеличиваться через 1 5 - 3 ч после затворения; оно нарастало по закону, близкому к экспоненциальному, достигало через 5 - 6 ч максимума, затем медленно уменьшалось до некоторого установившегося значения. Максимальное давление РТЦ уменьшалось с увеличением температуры твердения; максимальное давление на датчик при данной температуре твердения зависит от исходного водоцементного отношения и уменьшается с ростом последнего.  [10]

В опытах с расширяющимся тампонажным цементом МИНГ при начальном давлении на поршень, равном атмосферному, наблюдается одновременное увеличение давления твердой фазы и полного давления. Изменения показаний датчика давления жидкой фазы при этом не наблюдается.  [12]

Известно [13, 15], что расширяющиеся тампонажные цементы могут быть получены при добавке к ним негашеной извести или материалов, содержащих окись магния в виде пери-клаза.  [13]

Реакция образования гидросульфоалюмината кальция для получения расширяющихся тампонажных цементов применяется главным образом для получения цементов с небольшим расширением, допускающим менее строгие требования к ограничению периода расширения.  [14]

Применение реакции образования гидросульфоалюмината кальция для получения расширяющихся тампонажных цементов сопряжено с рядом трудностей. Опасность позднего расширения может быть исключена лишь при точном регулировании скорости этой сложной химической реакции. Поэтому она применяется для получения цементов с небольшим расширением, которое допускает менее строгие требования к ограничению периода расширения. Кроме того, цементы с гидросульфоалю-минатом кальция в большинстве своем являются быстросхваты-вающимися.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Расширяющийся тампонажный цемент

 

Тампонажный цемент содержит, мас. % портландцемент 7 - 14; сульфосодержащий компонент 6 - 13; сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее 73 - 87. Сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее имеет следующий фазовый состав, мас. % : сульфоалюминат кальция 10 - 30; двукальциевый силикат 67 - 75; двукальциевый ферит 3 - 10. В качестве сульфосодержащего компонента можно использовать двуводный гипс, или фосфогипс, или борогипс. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к получению тампонажных растворов для цементирования скважин, располагающихся в пластах с флюидами, содержащими сероводород.

Известны цементы с повышенной прочностью и коррозионной стойкостью, включающие портландцемент, горелую породу и гексаметофосфат натрия, положительные свойства которых достигаются введением в их состав ингибитора коррозии [1] .

Недостатком состава подобного цемента является необходимость использования дефицитных и дорогостоящих компонентов. Кроме того, цемент не имеет расширения.

Наиболее близким к предлагаемому является расширяющийся тампонажный цемент, включающий портландцемент, гипс и расширяющуюся добавку - сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее [2] , при следующем соотношении компонентов, мас. % : Портландцемент 75-85 Гипс 8-10 Сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее 7-15 Недостатком этого состава цемента являются низкие антикоррозионные свойства, в частности низкая стойкость его против сероводородной агрессии.

Цель изобретения - повышение стойкости к сероводородной агрессии при одновременном исключении усадки цемента.

Предлагаемый состав готовят совместным помолом компонентов с последующем затворением при водоцементном отношении 0,54 до полной гомогенизации раствора при 10-70оС.

Для оценки эксплуатационных свойств цемента были проведены опыты, режимы и технология которых приведены ниже.

П р и м е р. Для определения стойкости цемента к сероводороду были изготовлены образцы цилиндрической формы, состоящие из стального сердечника и покрывающей его цементной оболочки. Сердечник изготовлен из трубной стали. Формирование цементной оболочки производилось при 75оС в течение 24 ч. Для исключения продвижения фронта коррозии в осевом направлении торцы оболочек цементного камня покрывались краской. Образцы выдерживались в природном газе, содержащем 4,5-6% сероводорода, в течение 6 мес при давлении 13 МПа.

В процессе испытаний цементов на сероводородостойкость определялись их тампонажно-технические свойства по ГОСТ 1581-85 (водоцементное отношение В/Ц, растекаемость, сроки схватывания, плотность). Расширение определяли по ТУ 21-26-7-90.

Коррозионная стойкость цементного камня характеризовалась коэффициентом коррозионной стойкости (ККС), который определялся как отношение предела прочности при сжатии для материала образцов, испытанных в агрессивной среде, к аналогичному показателю для контрольных образцов. Те и другие изготавливались одновременно, контрольные образцы хранились в течение всего времени испытаний в воде. ККС является критерием сравнительной стойкости цементов. Цемент признается стойким к агрессии и долговечным при величине ККС, равной или более 0,8, менее 0,8 считается нестойким в данной среде.

Указанная цель достигается тем, что расширяющийся тампонажный цемент, содержащий портландцемент, сульфосодержащий компонент, сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее, с целью повышения стойкости камня к сероводородной агрессии при одновременном исключении усадки, содержит компоненты при следующем их соотношении, мас. % : Портландцемент 7-14 Сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее 73-87 Сульфосодержащий компонент 6-13 причем сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее имеет следующий фазовый состав, мас. % : Сульфоалюминат кальция 15-30 Двухкальциевый силикат 67-75 Двухкальциевый феррит 3-10 В качестве сульфосодержащего компонента используют двуводный гипс, фосфогипс, борогипс и др.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый состав отличается от известного соотношением компонентов, что обеспечивает появление нового эффекта - повышенной стойкости к сероводороду и исключает усадку цемента в процессе его твердения.

Принципиальным и существенным отличием от известного решения является в данном случае максимальное содержание сульфоалюминатного клинкера и его фазовый состав, обеспечивающий достижение поставленной цели.

Таким образом, предлагаемый состав и соотношение компонентов позволяют получить тампонажный цемент с новыми свойствами, что дает возможность сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

Результаты испытаний цемента с различным (граничными и средними) содержанием компонентов приведены в таблице. Для сравнения в этой же таблице приведены результаты испытаний прототипа, а также тампонажного портландцемента в тех же условиях.

При этом приняты обозначения: ПЦ-портландцементный клинкер, СК-сульфоалюминатный клинкер, ССК-сульфосодержащий компонент, С-сульфоалюминат кальция, ДС-двухкальциевый силикат, ДФ-двухкальцевый феррит, -плотность цементного камня, -предел прочности на сжатие, ККС-коэффициент коррозионной стойкости.

Анализ результатов испытаний цементов, как видно из таблицы, показывает, что тампонажно-технические свойства цементов предложенного состава отвечают требованиям ГОСТ 1581-85 и ТУ 21-26-7-90; ККС предложенного состава гораздо выше величины 0,8 и составляет 1,5-3,2, а ККС прототипа в аналогичных условиях составляет 0,13. Следует отметить, что ККС тампонажного портландцемента в этих же условиях составляет 0,02.

Предлагаемый состав изготавливается на обычных цементных заводах с использованием стандартного оборудования и распространенного сырья.

Положительные свойства предлагаемого состава способствуют увеличению долговечности колонны обсадных труб при одновременном сохранении ее герметичности. Все это исключает появление межпластовых перетоков и не требует проведения подземного капитального ремонта в процессе эксплуатации скважины.

1. РАСШИРЯЮЩИЙСЯ ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТ, содержащий портландцемент, сульфосодержащий компонент, сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости камня к сероводородной агрессии при одновременном исключении усадки, он содержит компоненты при следующем их соотношении, мас. % :Портландцемент 7 - 14Сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее 73 - 87Сульфосодержащий компонент 6 - 13причем сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее имеет следующий фазовый состав, мас. % :Сульфоалюминат кальция 15 - 30Двухкальциевый силикат 67 - 75Двухкальциевый ферит 3 - 102. Цемент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сульфосодержащего компонента он содержит двуводный гипс, фосфогипс или борогипс.

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Расширяющийся тампонажный цемент

 

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности. Расширяющийся тампонажный цемент содержит гидравлическое вяжущее, гипс и сульфоалюминат кальция. В качестве гидравлического вяжущего расширяющийся тампонажный цемент содержит белый цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%: белый цемент 15 - 20; сульфоалюминат кальция 75 - 77; гипс 5 - 8. Технический результат - повышение прочности и стойкости цемента к сероводородной агрессии с содержанием h3S до 25 и СО2 до 21 об.%. 1 табл.

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, в частности к получению цементов для цементирования скважин в газах и пластовых водах, с содержанием h3S до 25 и CO2 до 21 об.%, а также может использоваться в любой отрасли промышленности, где требуется защитное покрытие от сероводородоуглекислотной коррозии.

Известен цемент с повышенной прочностью и коррозионной стойкостью, включающий портландцемент, горелую породу и гексаметофосфат натрия, положительные свойства которых достигаются введением в их состав ингибитора коррозии (SU, авторское свидетельство, N 826001, МКИ 5 E 21 B 33/138 1981 г.) Недостатком состава этого цемента является необходимость использования дефицитных и дорогостоящих компонентов. Кроме того, такие цементы не имеют расширения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является расширяющийся тампонажный цемент (RU, патент N 2013523, МКИ5 E 21 B 33/138, 1991 г.), включающий портландцемент, сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее и сульфосодержащий компонент при следующем соотношении компонентов, мас. %: Портландцемент - 7 - 14 Сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее - 73 - 87 Сульфосодержащий компонент - 6 - 13 Недостатками этого состава являются низкие прочность и коррозионная стойкость в условиях сероводородной агрессии с содержанием h3S до 25 и CO2 до 21 об.%.

Задачей изобретения является повышение прочности и стойкости к сероводородной агрессии с содержанием h3S до 25 и CO2 до 2 об.%.

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что расширяющийся тампонажный цемент, содержащий гидравлическое вяжущее, гипс и сульфоалюминат кальция, в качестве гидравлического вяжущего он содержит белый цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%: Белый цемент - 15 - 20 Сульфоалюминат кальция - 75 - 77 Гипс - 5 - 8 Предлагаемый состав готовят совместным помолом компонентов с последующим затворением при водоцементном отношении 0,52.

Для определения свойств цемента в сероводородоуглекислой среде были проведены опыты, режимы, технология которых приведены ниже.

Пример. Для исследования стойкости цемента к агрессивной среде, содержащей h3S = 25 об.%, CO2 = 21 об.%, были изготовлены образцы-кубики размером 1,41 х 1,41 х 1,41 см.

Образцы-кубики до агрессивной среды твердели в воздушно-влажных условиях. По истечении 2 суток твердения в воздушно-влажной среде образцы разделили на две части, одну из которых поместили в газовую агрессивную среду, вторую часть оставили твердеть в воздушно-влажных условиях как контрольные. Условия агрессивной среды в автоклавах: газовая влажная - h3S = 25 об.%, CO2 = 21 об.%, влажность 100%, температура 60oC, давление 4,3 МПа.

По истечении срока твердения - 6 месяцев - автоклав выключился, образцы просматривались визуально и испытывались на прочность.

В процессе испытаний цементов на сероводородостойкость определялись тампонажно-технические свойства их по ГОСТ 1581-85 (водоцементное отношение-В/Ц, растекаемость, сроки схватывания, плотность). Расширение определяли по ТУ 21-26-7-90.

Коррозионная стойкость цементного камня характеризовалась коэффициентом коррозионной стойкости (ККС), который определялся как отношение предела прочности при сжатии для материала образцов, испытанных в агрессивной среде, к аналогичному показателю для контрольных образцов. ККС является критерием сравнительной стойкости цементов.

Цемент признается стойким к агрессии и долговечным при величине ККС, равного или более 0,8; менее 0,8 считается нестойким в данной среде.

Результаты испытаний цемента известного (наиболее близкого аналога) и предлагаемого состава приведены в прилагаемой таблице.

В таблице приведены результаты испытаний стойкости цементов известного и предлагаемого составов в сероводородуглекислой среде с содержанием h3S = 25 и CO2 = 21 об.%, из которой видно, что ККС предлагаемого состава через 6 месяцев твердения выше величины 0,8 и составляет 1,2, ККС известного состава в аналогичных условиях составляет 0,6.

При этом приняты обозначения: ПЦ - портландцемент, СГВ - сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее, ССК - сульфосодержащий компонент, САК - сульфоалюминат кальция, ККС - коэффициент коррозионной стойкости.

Анализ результатов испытаний цемента предлагаемого состава показывает, что тампонажно-технические свойства его соответствуют требованиям ГОСТ 1581-95 ТУ 21-26-7-90.

Предлагаемый состав изготавливается на цементных заводах с использованием стандартного оборудования и распространенного сырья.

Положительные свойства предлагаемого состава способствуют увеличению долговечности колонны обсадных труб при одновременном сохранении ее герметичности. Все это исключает появление межпластовых перетоков и не требует проведения подземного капитального ремонта в процессе эксплуатации скважины.

Расширяющийся тампонажный цемент, содержащий гидравлическое вяжущее, гипс и сульфоалюминат кальция, отличающийся тем, что в качестве гидравлического вяжущего он содержит белый цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:Белый цемент - 15 - 20Сульфоалюминат кальция - 75 - 77Гипс - 5 - 8

Рисунок 1

www.findpatent.ru

расширяющийся тампонажный цемент - патент РФ 2013523

Тампонажный цемент содержит, мас. % портландцемент 7 - 14; сульфосодержащий компонент 6 - 13; сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее 73 - 87. Сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее имеет следующий фазовый состав, мас. % : сульфоалюминат кальция 10 - 30; двукальциевый силикат 67 - 75; двукальциевый ферит 3 - 10. В качестве сульфосодержащего компонента можно использовать двуводный гипс, или фосфогипс, или борогипс. 1 з. п. ф-лы, 1 табл. Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к получению тампонажных растворов для цементирования скважин, располагающихся в пластах с флюидами, содержащими сероводород. Известны цементы с повышенной прочностью и коррозионной стойкостью, включающие портландцемент, горелую породу и гексаметофосфат натрия, положительные свойства которых достигаются введением в их состав ингибитора коррозии [1] . Недостатком состава подобного цемента является необходимость использования дефицитных и дорогостоящих компонентов. Кроме того, цемент не имеет расширения. Наиболее близким к предлагаемому является расширяющийся тампонажный цемент, включающий портландцемент, гипс и расширяющуюся добавку - сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее [2] , при следующем соотношении компонентов, мас. % : Портландцемент 75-85 Гипс 8-10 Сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее 7-15 Недостатком этого состава цемента являются низкие антикоррозионные свойства, в частности низкая стойкость его против сероводородной агрессии. Цель изобретения - повышение стойкости к сероводородной агрессии при одновременном исключении усадки цемента. Предлагаемый состав готовят совместным помолом компонентов с последующем затворением при водоцементном отношении 0,54 до полной гомогенизации раствора при 10-70оС. Для оценки эксплуатационных свойств цемента были проведены опыты, режимы и технология которых приведены ниже. П р и м е р. Для определения стойкости цемента к сероводороду были изготовлены образцы цилиндрической формы, состоящие из стального сердечника и покрывающей его цементной оболочки. Сердечник изготовлен из трубной стали. Формирование цементной оболочки производилось при 75оС в течение 24 ч. Для исключения продвижения фронта коррозии в осевом направлении торцы оболочек цементного камня покрывались краской. Образцы выдерживались в природном газе, содержащем 4,5-6% сероводорода, в течение 6 мес при давлении 13 МПа. В процессе испытаний цементов на сероводородостойкость определялись их тампонажно-технические свойства по ГОСТ 1581-85 (водоцементное отношение В/Ц, растекаемость, сроки схватывания, плотность). Расширение определяли по ТУ 21-26-7-90. Коррозионная стойкость цементного камня характеризовалась коэффициентом коррозионной стойкости (ККС), который определялся как отношение предела прочности при сжатии для материала образцов, испытанных в агрессивной среде, к аналогичному показателю для контрольных образцов. Те и другие изготавливались одновременно, контрольные образцы хранились в течение всего времени испытаний в воде. ККС является критерием сравнительной стойкости цементов. Цемент признается стойким к агрессии и долговечным при величине ККС, равной или более 0,8, менее 0,8 считается нестойким в данной среде. Указанная цель достигается тем, что расширяющийся тампонажный цемент, содержащий портландцемент, сульфосодержащий компонент, сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее, с целью повышения стойкости камня к сероводородной агрессии при одновременном исключении усадки, содержит компоненты при следующем их соотношении, мас. % : Портландцемент 7-14 Сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее 73-87 Сульфосодержащий компонент 6-13 причем сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее имеет следующий фазовый состав, мас. % : Сульфоалюминат кальция 15-30 Двухкальциевый силикат 67-75 Двухкальциевый феррит 3-10 В качестве сульфосодержащего компонента используют двуводный гипс, фосфогипс, борогипс и др. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый состав отличается от известного соотношением компонентов, что обеспечивает появление нового эффекта - повышенной стойкости к сероводороду и исключает усадку цемента в процессе его твердения. Принципиальным и существенным отличием от известного решения является в данном случае максимальное содержание сульфоалюминатного клинкера и его фазовый состав, обеспечивающий достижение поставленной цели. Таким образом, предлагаемый состав и соотношение компонентов позволяют получить тампонажный цемент с новыми свойствами, что дает возможность сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия". Результаты испытаний цемента с различным (граничными и средними) содержанием компонентов приведены в таблице. Для сравнения в этой же таблице приведены результаты испытаний прототипа, а также тампонажного портландцемента в тех же условиях. При этом приняты обозначения: ПЦ-портландцементный клинкер, СК-сульфоалюминатный клинкер, ССК-сульфосодержащий компонент, С-сульфоалюминат кальция, ДС-двухкальциевый силикат, ДФ-двухкальцевый феррит, -плотность цементного камня, -предел прочности на сжатие, ККС-коэффициент коррозионной стойкости. Анализ результатов испытаний цементов, как видно из таблицы, показывает, что тампонажно-технические свойства цементов предложенного состава отвечают требованиям ГОСТ 1581-85 и ТУ 21-26-7-90; ККС предложенного состава гораздо выше величины 0,8 и составляет 1,5-3,2, а ККС прототипа в аналогичных условиях составляет 0,13. Следует отметить, что ККС тампонажного портландцемента в этих же условиях составляет 0,02. Предлагаемый состав изготавливается на обычных цементных заводах с использованием стандартного оборудования и распространенного сырья. Положительные свойства предлагаемого состава способствуют увеличению долговечности колонны обсадных труб при одновременном сохранении ее герметичности. Все это исключает появление межпластовых перетоков и не требует проведения подземного капитального ремонта в процессе эксплуатации скважины.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. РАСШИРЯЮЩИЙСЯ ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТ, содержащий портландцемент, сульфосодержащий компонент, сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости камня к сероводородной агрессии при одновременном исключении усадки, он содержит компоненты при следующем их соотношении, мас. % : Портландцемент 7 - 14 Сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее 73 - 87 Сульфосодержащий компонент 6 - 13 причем сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее имеет следующий фазовый состав, мас. % : Сульфоалюминат кальция 15 - 30 Двухкальциевый силикат 67 - 75 Двухкальциевый ферит 3 - 10 2. Цемент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сульфосодержащего компонента он содержит двуводный гипс, фосфогипс или борогипс.

www.freepatent.ru

расширяющийся тампонажный цемент - патент РФ 2153059

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности. Расширяющийся тампонажный цемент содержит гидравлическое вяжущее, гипс и сульфоалюминат кальция. В качестве гидравлического вяжущего расширяющийся тампонажный цемент содержит белый цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%: белый цемент 15 - 20; сульфоалюминат кальция 75 - 77; гипс 5 - 8. Технический результат - повышение прочности и стойкости цемента к сероводородной агрессии с содержанием h3S до 25 и СО2 до 21 об.%. 1 табл. Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, в частности к получению цементов для цементирования скважин в газах и пластовых водах, с содержанием h3S до 25 и CO2 до 21 об.%, а также может использоваться в любой отрасли промышленности, где требуется защитное покрытие от сероводородоуглекислотной коррозии. Известен цемент с повышенной прочностью и коррозионной стойкостью, включающий портландцемент, горелую породу и гексаметофосфат натрия, положительные свойства которых достигаются введением в их состав ингибитора коррозии (SU, авторское свидетельство, N 826001, МКИ 5 E 21 B 33/138 1981 г.) Недостатком состава этого цемента является необходимость использования дефицитных и дорогостоящих компонентов. Кроме того, такие цементы не имеют расширения. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является расширяющийся тампонажный цемент (RU, патент N 2013523, МКИ5 E 21 B 33/138, 1991 г.), включающий портландцемент, сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее и сульфосодержащий компонент при следующем соотношении компонентов, мас. %: Портландцемент - 7 - 14 Сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее - 73 - 87 Сульфосодержащий компонент - 6 - 13 Недостатками этого состава являются низкие прочность и коррозионная стойкость в условиях сероводородной агрессии с содержанием h3S до 25 и CO2 до 21 об.%. Задачей изобретения является повышение прочности и стойкости к сероводородной агрессии с содержанием h3S до 25 и CO2 до 2 об.%. Решение указанной задачи обеспечивается тем, что расширяющийся тампонажный цемент, содержащий гидравлическое вяжущее, гипс и сульфоалюминат кальция, в качестве гидравлического вяжущего он содержит белый цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%: Белый цемент - 15 - 20 Сульфоалюминат кальция - 75 - 77 Гипс - 5 - 8 Предлагаемый состав готовят совместным помолом компонентов с последующим затворением при водоцементном отношении 0,52. Для определения свойств цемента в сероводородоуглекислой среде были проведены опыты, режимы, технология которых приведены ниже. Пример. Для исследования стойкости цемента к агрессивной среде, содержащей h3S = 25 об.%, CO2 = 21 об.%, были изготовлены образцы-кубики размером 1,41 х 1,41 х 1,41 см. Образцы-кубики до агрессивной среды твердели в воздушно-влажных условиях. По истечении 2 суток твердения в воздушно-влажной среде образцы разделили на две части, одну из которых поместили в газовую агрессивную среду, вторую часть оставили твердеть в воздушно-влажных условиях как контрольные. Условия агрессивной среды в автоклавах: газовая влажная - h3S = 25 об.%, CO2 = 21 об.%, влажность 100%, температура 60oC, давление 4,3 МПа. По истечении срока твердения - 6 месяцев - автоклав выключился, образцы просматривались визуально и испытывались на прочность. В процессе испытаний цементов на сероводородостойкость определялись тампонажно-технические свойства их по ГОСТ 1581-85 (водоцементное отношение-В/Ц, растекаемость, сроки схватывания, плотность). Расширение определяли по ТУ 21-26-7-90. Коррозионная стойкость цементного камня характеризовалась коэффициентом коррозионной стойкости (ККС), который определялся как отношение предела прочности при сжатии для материала образцов, испытанных в агрессивной среде, к аналогичному показателю для контрольных образцов. ККС является критерием сравнительной стойкости цементов. Цемент признается стойким к агрессии и долговечным при величине ККС, равного или более 0,8; менее 0,8 считается нестойким в данной среде. Результаты испытаний цемента известного (наиболее близкого аналога) и предлагаемого состава приведены в прилагаемой таблице. В таблице приведены результаты испытаний стойкости цементов известного и предлагаемого составов в сероводородуглекислой среде с содержанием h3S = 25 и CO2 = 21 об.%, из которой видно, что ККС предлагаемого состава через 6 месяцев твердения выше величины 0,8 и составляет 1,2, ККС известного состава в аналогичных условиях составляет 0,6. При этом приняты обозначения: ПЦ - портландцемент, СГВ - сульфоалюминатное гидравлическое вяжущее, ССК - сульфосодержащий компонент, САК - сульфоалюминат кальция, ККС - коэффициент коррозионной стойкости. Анализ результатов испытаний цемента предлагаемого состава показывает, что тампонажно-технические свойства его соответствуют требованиям ГОСТ 1581-95 ТУ 21-26-7-90. Предлагаемый состав изготавливается на цементных заводах с использованием стандартного оборудования и распространенного сырья. Положительные свойства предлагаемого состава способствуют увеличению долговечности колонны обсадных труб при одновременном сохранении ее герметичности. Все это исключает появление межпластовых перетоков и не требует проведения подземного капитального ремонта в процессе эксплуатации скважины.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Расширяющийся тампонажный цемент, содержащий гидравлическое вяжущее, гипс и сульфоалюминат кальция, отличающийся тем, что в качестве гидравлического вяжущего он содержит белый цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%: Белый цемент - 15 - 20 Сульфоалюминат кальция - 75 - 77 Гипс - 5 - 8

www.freepatent.ru

Расширяющийся тампонажный цемент - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Расширяющийся тампонажный цемент

Cтраница 2

Промышленное применение разработанных и приготовленных дезинтеграторным способом термосолестойких расширяющихся тампонажных цементов на оксидной основе для цементирования глубоких скважин в условиях солевой агрессии на площадях Западного Казахстана и термосолестойких пеноцементов в Туркмении также дало большой экономический эффект; внедрение этих растворов продолжается.  [16]

Приведены результаты исследований особенностей напряженно-деформативного состояния при использовании расширяющихся тампонажных цементов при креплении скважин, установлена математическая зависимость между этими состояниями, сделан анализ и даны рекомендации по обосновании пределов расширения и самонапряжения тампонажных расширяющихся материалов.  [17]

Промышленное применение разработанных и приготовленных дезинтеграторным способом термосолестойкнх расширяющихся тампонажных цементов на оксидной основе для цементирования глубоких скважин в условиях солевой агрессии на площадях Западного Казахстана и термосолестойких пеноцементов в Туркмении также дало большой экономический эффект; внедрение этих растворов продолжается.  [18]

Если на затвердевший в указанных выше условиях образец из расширяющегося тампонажного цемента МИНХ и ГП создавать давление воздухом, удалив предварительно поршень, то наблюдается следующее: увеличиваются показания датчиков полного давления и давления жидкой фазы, а показания датчиков твердой фазы остаются неизменными.  [19]

Одним из перспективных направлений повышения герметичности крепи скважин является применение расширяющихся тампонажных цементов, обеспечивающих напряженный контакт цементного камня с его ограничивающими поверхностями. По данным [2], величина контактного давления должна составлять 2 5 - 3 0 МПа. При этом важно дифференцированно подходить к величине и кинетике объемных деформаций цементного камня. Необходимо, чтобы основная часть расширения происходила после продавки тампонажного раствора в заколонное пространство, после того, как в растворе ( суспензии) начнется формирование структуры цементного камня. Если расширение будет происходить в процессе цементирования, когда раствор ( суспензия) находится в жидком состоянии, то вполне очевидно, что оно ( расширение) не окажет положительного влияния на качество разобщения пластов.  [20]

Для повышения качества крепления скважин в настоящее время разрабатывается и испытывается расширяющиеся тампонажные цементы.  [21]

По технологии, предложенной автором, было выпущено несколько опытных партий облегченных цементно-зольно-известковых расширяющихся тампонажных цементов, которыми зацементированы обсадные колонны в девяти скважинах на месторождениях Жанажол, Лактыбай и Акжар.  [22]

Такой характер показаний датчиков свидетельствует о том, что образовавшийся камень из расширяющегося тампонажного цемента не является сплошным телом. В твердом скелете камня, создающем давление на связи ( давление твердой фазы), имеются поры, через которые воздух под давлением проникает к связям, в частности к датчикам полного давления и давления жидкой фазы, и оказывает на них давление.  [23]

В гидротехническом и шахтном строительстве, в нефтегазовой промышленности используется несколько видов расширяющихся тампонажных цементов. Расширение большинства таких цементов вызывается образованием и ростом при твердении кристаллов гидросульфоалюмината кальция. В последние годы используется также расширение при гидратации оксидов кальция и магния.  [24]

Результаты этих исследований были использованы при проектировании и внедрении ряда эффективных рецептур расширяющихся тампонажных цементов ( РТЦ) различного состава и назначения ( нормальной плотности и облегченных, термосолестойких и др.) для цементирования скважин в сложных условиях.  [25]

В гидротехническом и шахтном строительстве, в нефтегазовой промышленности используется несколько видов специальных расширяющихся тампонажных цементов.  [26]

Следовательно, проведенные исследования позволили выявить особенности напряженно-деформативного состояния при испсльэова - ник расширяющихся тампонажных цементов при креплении скважин и установить зависимости между деформациями и напряжениями, что позволяет обоснованно выбирать вид расширяющегося вяжущего.  [27]

Исследовался также характер изменения давления на датчики, заложенные в различных точках образца из расширяющегося тампонажного цемента. На рис. 55 представлены результаты, из которых следует, что при твердении образцов из расширяющихся цементов наблюдается увеличение давления на все датчики, причем установившиеся значения давления на все датчики практически одинаковы, а скорости роста давлений незначительно различаются между собой.  [29]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru


Смотрите также