тампонажная смесь

Формула изобретения

Тампонажная смесь для крепления призабойной зоны скважин, включающая портландцемент и алюминийсодержащую добавку, отличающаяся тем, что в качестве алюминийсодержащей добавки она содержит алюминиевую крупку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент - 88 - 96

Алюминиевая крупка - Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к материалам, используемым для крепления призабойной зоны нефтяных, газовых, газоконденсатных и других скважин.

Известна тампонажная смесь, включающая портландцемент и алюминийсодержащую добавку - гидрокарбоалюминат кальция [1].

К основному недостатку этого материала следует отнести отсутствие какой-либо возможности получения проницаемого цементного камня при воздействии щелочи.

Наиболее близкой по технической сущности и назначению к описываемому изобретению является тампонажная смесь, включающая портландцемент и алиминийсодержащую добавку - алюминиевую пудру [2].

Однако тампонажный раствор, приготовленный на основе этой смеси, характеризуется интенсивным газообразованием в процессе продавки его в скважину вследствие бурно идущей реакции высокодисперсной алюминиевой пудры с щелочью цемента. При этом исключается возможность повышения проницаемости цементного камня при воздействии щелочной среды с целью улучшения фильтрации добываемого флюида при освоении скважин. В совокупности эти недостатки не позволяют производить качественное цементирование скважин и улучшать фильтрацию добываемого флюида при освоении скважин с использованием щелочи.

Задачей изобретения является снижение газообразования в растворе в процессе продавки тампонажной смеси в скважину и повышения проницаемости цементного камня при воздействии щелочной среды.

Решение поставленной задачи достигается тем, что тампонажная смесь для крепления призабойной зоны скважин, включающая портландцемент и алюминийсодержащую добавку, в качестве алюминийсодержащей добавки содержит алюминиевую крупку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент - 88-96

Алюминиевая крупка - Остальное

Сущность изобретения заключается в следующем.

Алюминиевая крупка (АКП) изготавливается в соответствии с ТУ 48-5-38-78 путем распыления первичного алюминия с последующим отсевом крупных фракций, представляющих собой порошок серого цвета из игольчатых частиц (L/d ~ 3) и размером до 0,5 мм в поперечнике. Насыщенная плотность ~ 1,3 г/см³. Используется при производстве ферросплавов.

Приготовление тампонажной смеси в условиях буровой сводится к следующему. В приемный бункер шнекового транспортера смесительной машины СМН-20 поочередно подаются, например, 880 кг портландцемента и 120 кг алюминиевой крупки. Затем осуществляется 2-3-pазовая "перетарка" из одной смесительной машины в другую до получения однородной смеси.

Были приготовлены состав известной тампонажной смеси, включающей портландцемент и алюминиевую пудру, и три состава согласно изобретению (портландцемент и алюминиевая крупка) со средним и граничным содержанием компонентов при 222^oC. Приготовление образцов тампонажной смеси, определение плотности раствора и прочности цементного камня на изгиб осуществлялось в соответствии с ГОСТ 26798.1-96. Газообразование в растворе оценивалось по величине набухания в мерном цилиндре емкостью 250 мл как (V/V)100% - приращение объема раствора через 2 ч к его первоначальному объему (сразу после затворения).

Данные эксперимента, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что предлагаемая тампонажная смесь с оптимальным соотношением компонентов обладает лучшими свойствами, чем известная: в среднем на порядок снизилось газообразование в тампонажной смеси и примерно в пять раз повысилась проницаемость цементного камня.

Источники информации

1. Патент РФ N2111341, кл. E 21 B 33/138, приоритет 23.07.96.

2. Патент РФ N 2078906, кл. E 21 B 33/138, приоритет 17.12.93.