Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ
ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ

ТАМПОНАЖНАЯ СМЕСЬ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а также к бурению скважин при геологоразведочных работах на угольных месторождениях, в частности к тампонажным растворам для цементирования скважин и ликвидации зон поглощения. Технический результат - уменьшение плотности тампонажного раствора при одновременном повышении прочности и коррозийной стойкости цементного камня. Тампонажная смесь, включающая портландцемент и золу-унос, дополнительно содержит отходы обогащения антрацита при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 30-50, зола-унос 25-50, шлам отхода обогащения антрацита 20-35. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2186198
Класс(ы) патента: E21B33/138
Номер заявки: 2000128366/03
Дата подачи заявки: 13.11.2000
Дата публикации: 27.07.2002
Заявитель(и): Общество с ограниченной ответственностью Производственно- коммерческая фирма "Синтез"
Автор(ы): Садовников А.Ф.; Пригодин А.В.; Чернов О.А.; Гонцов А.А.; Косинский В.А.
Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью Производственно- коммерческая фирма "Синтез"
Описание изобретения: Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а также к бурению скважин при геологоразведочных работах на угольных месторождениях, в частности к тампонажным растворам для цементирования скважин и ликвидации зон поглощения.
Известен тампонажный материал (а.с. СССР 985256, заявл. 19.11.80 г., опубл. 30.12.82 г., кл. МКИ Е 21 В 33/138 "Тампонажный материал"), содержащий отходы доломитового производства и золу-унос твердых топлив. Раствор, полученный на основе данного тампонажного материала, имеет большую плотность, что приводит к снижению прочности и коррозионной стойкости формируемого камня.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является тампонажная смесь, состоящая из портландцемента, золы-уноса и негашеной извести (п. РФ 2026960, заявл. 24.07.92 г. , опубл. 20.01.95 г., кл. МКИ Е 21 В 33/138, "Способ получения тампонажной смеси"). Недостатком данной смеси является то, что входящая в ее состав негашеная известь не обеспечивает прочность и коррозионную стойкость образующегося камня в кислой среде.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является уменьшение плотности тампонажного раствора при одновременном повышении прочности и коррозионной стойкости формируемого цементного камня. Поставленная задача решается тем, что тампонажная смесь, включающая портландцемент и золу-унос, дополнительно содержит шлам отхода обогащения антрацита при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 30-50, золу-унос 25-50, шлам отхода обогащения антрацита 20-35.
Для приготовления тампонажной смеси были использованы следующие компоненты:
- портландцемент марки М-400 плотностью 1,58 г/см3;
- зола-унос, например, Новочеркасской ГРЭС, плотностью 1,58 г/см3, удельной поверхностью 2570 см2/г, остаток на сите 0,08-17,8%, следующего химического состава, %: SiО2 - 53,12, Аl2О3 - 16,96, Fе2О3 - 10,89, CaO - 2,69, MgO - 0,98, TiО2 - 0,61, SО3 - 0,14, К2О + Na2О - 2,97 и несгоревшее органическое вещество 10-15%; потери при прокаливании - 11,64%;
- шлам отхода обогащения антрацита состоит из минералов группы глин, обломков алюмосиликатов, мелкодисперсных сульфидов и органических веществ, составляющих от 20 до 30%.
Тампонажную смесь готовят следующим образом. Смешивают в мас.% портландцемент 30-50, золу-унос 25-50, шлам обогащения антрацита 20-35, затворяют водопроводной водой и перемешивают до получения однородной массы. Для проведения исследования свойств тампонажного раствора и цементного камня были взяты тампонажные смеси с различным содержанием компонентов и затворены водой.
Плотность тампонажного раствора определяли по ГОСТ 26798.1-96, а прочность цементного камня - по ГОСТ 310.4-81. Коррозионную стойкость цементного камня определяли по отношению прочности двухсуточного цементного камня к 28-суточному в нормальных условиях в технической воде при 22oС и давлении 0,1 МПа и в агрессивной среде - в насыщенной среде хлористого кальция.
Соотношение исходных компонентов тампонажной смеси и свойства полученного тампонажного раствора и формируемого цементного камня представлены в таблице.
Пример 1. Смешивают в мас.% портландцемент - 30, золу-унос - 35 и шлам отхода обогащения антрацита - 35, полученную смесь (100 г) затворяют водопроводной водой 50 г и перемешивают до получения однородной массы. Тампонажный раствор готов к использованию.
Примеры 2-14. Тампонажную смесь готовят аналогично примеру 1 с использованием соотношения компонентов, указанных в таблице.
Как видно из таблицы, при содержании портландцемента 30-50 мас.%, золы-уноса 25-50 мас. % и шлама отхода обогащения антрацита 20-35 мас.% (примеры 1, 2, 7, 8, 13) тампонажный раствор имеет более низкую плотность, чем тампонажный раствор, полученный из тампонажной смеси по прототипу, что приводит к повышению прочности и коррозионной стойкости формируемого цементного камня. Этому способствует то, что в состав золы-уноса входит до 10-15% несгоревшего органического вещества, а в шлам отхода обогащения антрацита - от 20 до 30% органического вещества, а также наличие в шламе отхода обогащения антрацита обломков алюмосиликатов и сростков частичек угольного материала с глинистым. Взаимодействие компонентов смеси обеспечивают необходимые свойства тампонажного раствора и формируемого цементного камня. Содержание в смеси портландцемента менее 30 мас.% (пример 5), золы-уноса менее 25 мас.% (пример 12) и шлама отхода обогащения антрацита менее 20 мас. % (пример 6) приводит к повышению плотности тампонажного раствора, уменьшению прочности и коррозионной стойкости цементного камня. При содержании портландцемента более 50 мас.% (пример 4) тампонажный раствор представляет собой вязкую массу, не пригодную для цементирования скважин и ликвидации зон поглощения. Повышенное содержание золы-уноса - 55 мас.% (пример 11) и шлама отхода обогащения антрацита 40 мас.% (пример 10) ухудшает прочность и коррозионную стойкость цементного камня при одновременном повышении плотности тампонажного раствора. Таким образом, тампонажный раствор, полученный на основе предлагаемой смеси, содержащий портландцемент, золу-унос и шлам отхода обогащения антрацита в заявленном соотношении, имеет небольшую плотность, легко прокачивается, обладает минимальной водоотдачей и обеспечивает хорошие прочностные и коррозионные свойства формируемого цементного камня.
Исходные компоненты смеси являются не дефицитным и легко доступным сырьем. Ежегодно на обогатительных фабриках накапливаются десятки миллионов тонн шлама отхода обогащения антрацита из-за отсутствия технологии его утилизации. Вовлечение отхода обогащения антрацита и золы-уноса в хозяйственный оборот позволит ликвидировать источники загрязнения окружающей среды и оздоровить экологическую обстановку.
Формула изобретения: Тампонажная смесь, включающая портландцемент и золу-унос, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит шлам отхода обогащения антрацита при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Портландцемент - 30 - 50
Зола-унос - 25 - 50
Шлам отхода обогащения антрацита - 20 - 35