144779. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mélyfúrásokhoz használt cement kötéskezdeti idejének növelésére

Megjelent: 1959. március 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.779. SZÁM 80. b. 3. OSZTÁLY - EE-403. ALAPSZÁM Eljárás mélyfúrásokhoz használt cement kötéskezdeti idejének növelésére Kőolajipari Tröszt, Budapest Feltaláló: Ecser László oki. vegyészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1956. augusztus 14. Szénhidrogén-kutató mélyfúrásoknál a kutak oldalfalait cementezik. Ebből a célból a kutakba a kötés kezdetét növelő adalékokkal ellátott cementet szivattyúznak. Minél mélyebb a fúrás, annál magasabb az ott uralkodó hőmérséklet, ami megint a cement kötését gyorsítja. így 4000—5000 m-es mélyfúrásoknál 150 °C hőmérséklettel kell számolni. Ilyen hőmérsékleten a szokásosan használt kalciumlignoszulfosav adalékanyag nem megfelelő, mert kísérleteink szerint a cement kötéskezdetét 0,8 %-nyi mennyiségben alkalmazva 150 °C fokon 79 percre lehet csak kitolni. Mivel ilyen nagymenynyiségű adalék mellett a cementtej gyorsan ülepszik, ennek meggátlására még 6 % bentonitot kellett adagolni. Ez a cementkeverék azonban nem kielégítő, mert a gyakorlatban csak olyan cementek váltak be, amelyek ennél hosszabb kezdeti kötés idővel rendelkeznek. Külföldi szabványok például effajta mélyfúrásoknál 100 perc körüli kötéskezdetű cementet írnak elő. Kísérleteink során sikerült olyan adalékanyagot találni, mellyel a cement kötésidejét 150 °C hőmérsékleten is 100 perces kezdeti kötésidőre, ill. e fölé lehet növelni, amellett az adalékanyagból kis mennyiséget kell alkalmazni, ami a cement szilárdságát gyakorlatilag nem csökkenti. A találmány értelmében mélyfúrások cementezésére használt cement kezdeti kötésidejének növelésére adalékanyagként lomblevelű fák mézgáját használjuk. A találmány értelmében továbbá célszerűen a csonthéjú gyümölcsű fák mézgáját, előnyösen cseresznye — vagy barackfák mézgáját használjuk. A cementre számítva célszerűen 0,15—0,5 %, előnyösen 0,2—0,3 %-nyi mennyiségű mézga-anyagot alkalmazunk. A találmány foganatosítására az alábbi példát adjuk. Cseresznye-mézgából 50 c

C-t meg nem haladó vízben 15 %-os oldatot készítünk. Ebből az oldatból a cement száraz anyagára számítva 0,3 % mézgát adagolunk, (szintén a mézga száraz anyagára számítva). A fenti módon elkészített 15 %-os mézgaoldatot 0,6 %-ra hígítjuk és ezt az oldatot használjuk fel a cementtej készítéséhez. Abban az esetben, ha a cementtej készítéséhez a cementre számítva 50 %-nyi mennyiségű vizet alkalmazunk, a cementtej a cementre számítva, 0,3 % mézgát tartalmaz. A cementtej elkészítése után azt azonnal felhasználjuk a fúrólyuk cementezéséhez. Összehasonlításképpen a kötési időre vonatkozó vizsgálati adatokat Vicat-készülékkel meghatározva a következő adatokat kaptuk: 50 % keverővízzel 150 °C-on: A felhasznált cement kötéskezdete 38 perc. 0,160 % cseresznyemézga adalék mellett a kötéskezdet 107 perc; 0,240 % adalékanyaggal a kötés kezdete 120 perc; 0,320 % adalékanyag mellett a kötés kezdete 120 perc és 0,42 % adalékanyag mellett a kötés kezdete 120 perc. A fenti kísérletekhez ugyanazt a 600-as portlandcementet használtuk, mint amivel a kalciumlignoszulfosavas kísérletet végeztük. Alacsonyabb hőmérsékleten a megfelelő kötéskezdetet kisebb mennyiségű adalékkal érhetjük már el. Így 95 °C-on a fentebb használt cement kötéskezdete 79 perc, a kötés vége 98 perc. 0,150 % cseresznyemézga esetében a megfelelő értékek 135, ill. 155, 0,225 % esetében a megfelelő értékek 220, ill. 265 perc. 0,300 % adalékanyag esetében a cement 420 perc alatt még nem köt. A találmány szerinti adalékanyagokat gyorsabban kötő cementhez is eredményesen használhatjuk. Pl. használhatunk olyat, melynek kötéskezdete 95 °-ón 41 perc. 0,150 % cseresznyemézga adalékkal a kötés kezdetét 76 percre, 0,225 % adalékkal 112 percre és 0,300 % adalékkal 170 percre növelhetjük. Ugyanezt a cementet 150 °-on vizsgálva, 30 perc elmúltával már csak a kötés végét tudtuk megállapítani. 0,300 % adalékkal a kötés kezdete 95 perc, 0,450% adalékkal 100 perc. 4—5000 m-es mélyfúrásokhoz ilyen cementtej is felhasználható