RU2760860C1 - Backfill - Google Patents
Backfill Download PDFInfo
- Publication number
- RU2760860C1 RU2760860C1 RU2021102649A RU2021102649A RU2760860C1 RU 2760860 C1 RU2760860 C1 RU 2760860C1 RU 2021102649 A RU2021102649 A RU 2021102649A RU 2021102649 A RU2021102649 A RU 2021102649A RU 2760860 C1 RU2760860 C1 RU 2760860C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- cement
- swellable
- backfill
- polymer material
- Prior art date
Links
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 6
- VAPQAGMSICPBKJ-UHFFFAOYSA-N 2-nitroacridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC([N+](=O)[O-])=CC=C3N=C21 VAPQAGMSICPBKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- 239000008398 formation water Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 18
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
- C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
- E21B33/138—Plastering the borehole wall; Injecting into the formation
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к составам тампонажных материалов и может быть использовано при цементировании глубоких скважин на месторождениях, имеющих активные пластовые воды и тенденции к заколонным циркуляциям воды.SUBSTANCE: invention relates to compositions of plugging materials and can be used for cementing deep wells in fields with active formation waters and tendencies towards behind-the-casing water circulation.
Нарушение герметичности цементного кольца из-за образования каналов в цементном камне и микрозазоров на контактных границах цементного камня чаще всего происходит из-за больших динамических нагрузок при перфорации, гидравлическом разрыве пласта, опрессовке, а также в результате коррозионного разрушения агрессивной коррозионной средой пластовых флюидов.Violation of the tightness of the cement ring due to the formation of channels in the cement stone and micro-gaps at the contact boundaries of the cement stone most often occurs due to high dynamic loads during perforation, hydraulic fracturing, pressure testing, as well as as a result of corrosive destruction by an aggressive corrosive medium of formation fluids.
Для восстановления герметичности цементного кольца применяются различные технологии, включающие остановку скважины и закачку под давлением герметизирующего состава в образовавшиеся каналы [патент RU №2640854, E21B 33/138 C09K 8/50, «Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине», опубл. 12.01.2018 г.; патент RU №2564323, МПК E21B 33/138, C09K 8/508, «Состав для изоляции и ограничения водопритока в скважины», опубл. 27.09.2015 г.].To restore the tightness of the cement ring, various technologies are used, including stopping the well and pumping a sealing compound under pressure into the formed channels [patent RU No. 2640854, E21B 33/138
Недостатком рассматриваемых технологий является продолжительная технологическая пауза, трудоемкость работ, многокомпонентность составов, краткосрочный водоизоляционный эффект.The disadvantage of the technologies under consideration is a long technological pause, labor intensity of work, multicomponent compositions, short-term waterproofing effect.
Для крепления скважин в указанных условиях используют самовосстанавливающиеся тампонажные материалы, которые показывают наилучший результат по сравнению с технологиями ограничения водопритоков. При появлении трещин в цементном камне, некоторые компоненты проникнувшего углеводородного газа вступают в контакт со специальными добавками, интегрированными в цемент при его изготовлении или затворении. После взаимодействия добавки и углеводородного газа ранее поврежденный цементный камень восстанавливается до первоначального вида, сохраняя исходную прочность. При этом загерметизированное цементное кольцо не пропускает пластовые флюиды [FUTUR Self-Healing Cement System, Schlumberger product sheet 09.2008 г.].Self-healing plugging materials are used to cushion wells under these conditions, which show the best results in comparison with technologies for limiting water inflows. When cracks appear in the cement stone, some components of the penetrated hydrocarbon gas come into contact with special additives integrated into the cement during its manufacture or mixing. After the interaction of the additive and hydrocarbon gas, the previously damaged cement stone is restored to its original appearance, while maintaining its original strength. At the same time, the sealed cement ring does not allow formation fluids to pass through [FUTUR Self-Healing Cement System, Schlumberger product sheet 09.2008].
Недостатком указанного тампонажного материала является его способность самовосстанавливаться только при контакте с пластовыми углеводородами.The disadvantage of the specified grouting material is its ability to self-repair only upon contact with reservoir hydrocarbons.
Известны также расширяющиеся тампонажные материалы, включающие вяжущее и расширяющую добавку различного типа обеспечивающие герметичный контакт цементного камня с обсадной колонной и стенкой скважины [B.C. Данюшевский, «Справочное руководство по тампонажным материалам», Москва, «Недра», 1987 г., 373 стр. ; патент RU №2525885, C09K 8/467, «Тампонажный материал с регулируемой кинетикой расширения», опубл. 20.08.2014 г.; патент RU №2536725, C09K 8/467, «Расширяющийся тампонажный раствор с регулируемыми технологическими свойствами», опубл. 27.12.2014 г.].There are also known expanding plugging materials, including a binder and an expanding additive of various types, providing a hermetic contact of the cement stone with the casing and the borehole wall [B.C. Danyushevsky, "Reference Guide to Backfill Materials", Moscow, "Nedra", 1987, 373 pages; patent RU No. 2525885, C09K 8/467, "Backfill material with controlled expansion kinetics", publ. 08/20/2014; patent RU No. 2536725,
Недостатком указанных тампонажных материалов является отсутствие у них эффекта самозалечивания, т.е. восстановления герметичности после трещинообразования.The disadvantage of these grouting materials is that they do not have a self-healing effect, i.e. restoration of tightness after cracking.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является тампонажный материал, включающий вяжущее, эластомерный блок и стеклообразный или полукристаллический блок, имеющие слоистую структуру, при этом в качестве полукристаллического блока он содержит термопластичные блок-сополимеры, в качестве эластомерного блока - эластомерные набухающие полимерные материалы [патент RU №2539054, C09K 8/467 «Самовосстанавливающиеся цементы», Ле Руа-Деляж Сильвэн, Мартэн-Аль-Катиб Лор, опубл. 10.01.15. бюл. №1].The closest to the proposed technical solution in terms of a set of features, i.e. the prototype is a plugging material comprising a binder, an elastomeric block and a glassy or semi-crystalline block having a layered structure, while as a semi-crystalline block it contains thermoplastic block copolymers, as an elastomeric block - elastomeric swelling polymer materials [patent RU No. 2539054, C09K 8/467 Self-Healing Cements, Le Roy-Delage Sylvan, Martin-Al-Katib Lohr, publ. 10.01.15. bul. No. 1].
Недостатком данного цемента является, то, что он обладает свойствами самовосстановления только при контакте с пластовыми углеводородами, и не восстанавливает свою целостность при контакте с пластовыми водами.The disadvantage of this cement is that it has self-healing properties only in contact with reservoir hydrocarbons, and does not restore its integrity in contact with reservoir waters.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат - ликвидация заколонных циркуляций и восстановление целостности цементного кольца без остановок скважины на ремонты.The aim of the invention is to eliminate these disadvantages. The technical result is the elimination of annular circulation and restoration of the integrity of the cement ring without stopping the well for repairs.
Поставленная цель достигается тем, что тампонажный материал, включающий портландцемент, набухающий полимерный материал, согласно изобретению, содержит в качестве набухающего полимерного материала водонабухающие гранулы сшитого сополимера АА, покрытые водорастворимой оболочкой полимерного комплекса ПВС+КМЦ, при следующем соотношении компонентов, мас. %:This goal is achieved in that the backfill material, including Portland cement, a swellable polymer material, according to the invention, contains, as a swellable polymer material, water-swellable granules of a cross-linked copolymer AA, coated with a water-soluble shell of a PVA + CMC polymer complex, in the following ratio of components, wt. %:
Таким образом, в предлагаемом изобретении используются новые ингредиенты и новая технология, что дает основание утверждать о соответствии предлагаемого решения критерию "новизна".Thus, the proposed invention uses new ingredients and new technology, which gives grounds to assert that the proposed solution meets the "novelty" criterion.
На фиг.1 показан график фильтрации пластовой воды через образцы камня из различных тампонажных материалов при температуре 60°С и минимальной степенью минерализации. На фиг.2 показан график фильтрации пластовой воды через образцы различных тампонажных материалов при температуре 20°С и максимальной степенью минерализации.Figure 1 shows a graph of formation water filtration through stone samples from various plugging materials at a temperature of 60 ° C and a minimum degree of mineralization. Figure 2 shows a graph of formation water filtration through samples of various plugging materials at a temperature of 20 ° C and a maximum degree of mineralization.
Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
В сухой порошок тампонажного цемента вводят предварительно изготовленные водонабухающие гранулы сшитого сополимера АА, покрытые водорастворимой оболочкой полимерного комплекса ПВС+КМЦ. При получении водорастворимой оболочки порошкообразные реагенты полимеров, каждый в отдельности, растворяли в минерализованном растворителе. После чего производили смешение растворов двух полимеров при соотношении 1:1, получая полимерный комплекс с регулируемыми свойствами растворимости и механической прочности. Далее на гранулы сшитого сополимера АА, представляющего собой активное ядро модифицирующей добавки, производилось послойное нанесение раствора ранее полученного полимерного комплекса.Pre-made water-swellable cross-linked copolymer AA granules coated with a water-soluble shell of the PVA + CMC polymer complex are introduced into the dry powder of oil well cement. When preparing the water-soluble shell, the powdered polymer reagents, each separately, were dissolved in a mineralized solvent. Then, the solutions of the two polymers were mixed at a ratio of 1: 1 to obtain a polymer complex with adjustable properties of solubility and mechanical strength. Next, on the granules of the cross-linked copolymer AA, which is the active core of the modifying additive, a layer-by-layer application of a solution of the previously obtained polymer complex was carried out.
Сшитый сополимер АА - суперабсорбент на основе анионного поликриламида. Он представляет собой нерастворимые в воде сшитые сополимеры акриламида и акрилата калия. Полимеры содержат набор полимерных цепочек, параллельных друг другу, которые регулярно соединены сшивающими агентами, образуя сетку. Когда вода контактирует с одной из этих цепочек, она втягивается в молекулу полимера благодаря осмосу. Таким образом, вода сохраняется, быстро мигрируя внутрь полимерной сетки. Сшитый сополимер АА абсорбирует количество воды до 500 раз больше своей массы, переходя в гель.Crosslinked copolymer AA is a superabsorbent based on anionic polycrylamide. It is a water-insoluble crosslinked copolymer of acrylamide and potassium acrylate. The polymers contain a set of polymer chains, parallel to each other, which are regularly linked by crosslinking agents to form a network. When water comes into contact with one of these chains, it is pulled into the polymer molecule by osmosis. Thus, water is retained, rapidly migrating into the interior of the polymer network. Crosslinked AA copolymer absorbs up to 500 times its weight in water, turning into a gel.
Водорастворимая оболочка представляет собой полимерный комплекс на основе карбоксиметилцеллюлозы, модифицированной поливиниловым спиртом, и позволяет регулировать скорость ее растворения как следствие исключения преждевременной активации и набухания добавки во время затворения и закачивания цементного раствора в скважину и механическую прочность. Оболочный слой из полимерного комплекса в разработке выполняет превентивную функцию и предназначен для исключения преждевременного контакта полимерного ядра с водой.The water-soluble shell is a polymer complex based on carboxymethyl cellulose modified with polyvinyl alcohol, and allows you to regulate the rate of its dissolution as a result of the elimination of premature activation and swelling of the additive during mixing and pumping of cement slurry into the well and mechanical strength. The shell layer of the polymer complex in the development performs a preventive function and is designed to exclude premature contact of the polymer core with water.
В научно-технической и патентной литературе ранее не приводились применение водонабухающих гранул сшитого сополимера АА, покрытых водорастворимой оболочкой полимерного комплекса ПВС+КМЦ.In the scientific, technical and patent literature, the use of water-swellable crosslinked copolymer AA granules coated with a water-soluble shell of a PVA + CMC polymer complex has not been previously reported.
Таким образом, сказанное выше указывает на соответствие заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень».Thus, the foregoing indicates the compliance of the claimed invention with the criterion of "inventive step".
Пример реализации изобретения.An example of implementation of the invention.
В качестве примера рассмотрим приготовление тампонажного материала с соотношением: тампонажный портландцемент - 99,0; водонабухающие гранулы 1,0.As an example, consider the preparation of plugging material with the ratio: plugging Portland cement - 99.0; water-swellable granules 1.0.
Для приготовления тампонажного материала взято 990 г тампонажного портландцемента ПЦТ 1-50 ГОСТ 1581-96 и 10 г водонабухающих гранул, покрытых водорастворимой оболочкой вышеописанного полимерного комплекса. Из полученного тампонажного материала готовили тампонажный раствор с водоцементным отношением 0,5. Образцы цементного теста использовали для определения свойств, а также для проведения исследований по самовосстановлению цементного камня. Испытания полученного тампонажного материала проводили согласно ГОСТ 1581-96. Результаты испытаний данной пробы, а также других составов, приведены в таблице.For the preparation of plugging material, 990 g of plugging Portland cement PCT 1-50 GOST 1581-96 and 10 g of water-swellable granules covered with a water-soluble shell of the above-described polymer complex were taken. From the obtained plugging material, a plugging solution with a water-cement ratio of 0.5 was prepared. The cement paste samples were used to determine the properties, as well as to conduct studies on the self-healing of the cement stone. The tests of the obtained plugging material were carried out in accordance with GOST 1581-96. The test results of this sample, as well as other compositions, are shown in the table.
Увеличение количества водонабухающих гранул более 1,0% сильнее снижает проницаемость камня, но негативно сказывается на его прочности. При уменьшении количества водонабухающих гранул менее 0,5% залечивания пор не происходит.An increase in the number of water-swellable granules over 1.0% more strongly reduces the permeability of the stone, but negatively affects its strength. When the amount of water-swelling granules decreases to less than 0.5%, the pores are not healed.
Для проверки самозалечивания цементного камня цементное тесто заливали в вертикальные цилиндрические формы и в них создавали искусственные каналы диаметром от 0,2 до 0,5 мм. После твердения в течение 2 суток через образцы камня фильтровали воду, имеющую химический состав аналогичный пластовой воде, и рассчитывали проницаемость образцов. Проведен сравнительный анализ водопропускной способности трех образцов цементного камня. Через первый образец (модифицированный «самозалечивающими» добавками) фильтровали воду гидрокарбонатного типа; через второй образец (модифицированный «самозалечивающими» добавками) фильтровали воду хлоркальциевого типа; через третий образец (цементный камень из бездобавочного цемента) фильтровали пресную воду. При фильтрации пластовой воды минимальной степени минерализации и повышенной температуры (60°С) через образец из «самозалечивающегося» тампонажного материала происходило максимально быстрое растворение оболочки и максимальная активация водонабухающего ядра. Время, за которое установился режим фильтрации жидкости, равнялось 6 часам. Спустя еще 9 часов, в динамике уменьшения расхода фильтрующейся воды, произошло полное прекращение фильтрации (см. фиг. 1).To check the self-healing of the cement stone, the cement paste was poured into vertical cylindrical molds and artificial channels with a diameter of 0.2 to 0.5 mm were created in them. After hardening for 2 days, water with a chemical composition similar to the formation water was filtered through the stone samples, and the permeability of the samples was calculated. A comparative analysis of the culvert capacity of three samples of cement stone has been carried out. Hydrocarbonate water was filtered through the first sample (modified with "self-healing" additives); through the second sample (modified with "self-healing" additives), calcium chloride type water was filtered; fresh water was filtered through the third sample (cement stone made of no additive cement). Filtration of formation water with a minimum degree of mineralization and increased temperature (60 ° C) through a sample of "self-healing" plugging material resulted in the fastest possible dissolution of the shell and maximum activation of the water-swelling core. The time during which the liquid filtration mode was established was 6 hours. After another 9 hours, in the dynamics of a decrease in the flow of filtered water, there was a complete cessation of filtration (see Fig. 1).
При фильтрации пластовой воды максимальной степени минерализации и низкой температуры (20°С) через образец из «самозалечивающегося» тампонажного материала происходит растворение оболочки с меньшей скоростью и медленная активация водонабухающего ядра. Время, за которое установился режим фильтрации жидкости, равнялось 10 часам. Спустя еще 12 часов, в динамике уменьшения расхода фильтрующейся воды, произошло полное прекращение фильтрации (см. фиг. 2). Третий образец был изготовлен из бездобавочного тампонажного материала, и при установившемся режиме скорость фильтрации не изменялась.When the formation water of the maximum degree of mineralization and low temperature (20 ° C) is filtered through a sample of "self-healing" plugging material, the shell dissolves at a slower rate and the water-swelling core is activated slowly. The time during which the liquid filtration mode was established was 10 hours. After another 12 hours, in the dynamics of a decrease in the flow of filtered water, there was a complete cessation of filtration (see Fig. 2). The third sample was made of no additives plugging material, and at steady state the filtration rate did not change.
Следует отметить, что в камне, модифицированном добавками, за 8 часов (12 часов) установившейся фильтрации было связано 75% воды, при этом 25% воды камень пропускал последующие 7 часов (10 часов) до полной остановки фильтрации воды. Общее время с момента начала гидратации камня до полной остановки фильтрации воды составило 15 часов (22 часа). В камне из бездобавочного цемента зарастание трещин не произошло даже по истечении нескольких суток, при этом по истечении указанного времени в свободной циркуляции оказалось 92,5% воды, и только 7,5% воды было связано непрогидратировавшими зернами тампонажного материала, находящимися в составе цементного клинкера.It should be noted that in the stone modified with additives, 75% of the water was bound in 8 hours (12 hours) of steady filtration, while the stone passed 25% of the water for the next 7 hours (10 hours) until the water filtration stopped completely. The total time from the start of stone hydration until the complete stop of water filtration was 15 hours (22 hours). In the stone made of non-additive cement, cracks did not overgrow even after several days, while after the specified time, 92.5% of water turned out to be in free circulation, and only 7.5% of the water was bound by non-hydrated grains of plugging material contained in the cement clinker ...
Таким образом, приведенный пример реализации изобретения показывает его соответствие критерию «практическая применимость».Thus, the given example of implementation of the invention shows its compliance with the criterion of "practical applicability".
На буровой из данного тампонажного материала по общепринятой технологии готовят тампонажный раствор.At the drilling site, a cement slurry is prepared from this grouting material using conventional technology.
Из таблицы видно, что разработанные по предлагаемому способу тампонажные материалы удовлетворяют ГОСТ 1581-96. Эффект «замозалечивания» тампонажного материала обеспечит высокую герметичность контактов: цементный камень - обсадная колонна и цементный камень - горная порода.The table shows that the backfill materials developed according to the proposed method meet GOST 1581-96. The effect of "freezing" of the plugging material will ensure high tightness of contacts: cement stone - casing and cement stone - rock.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021102649A RU2760860C1 (en) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Backfill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021102649A RU2760860C1 (en) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Backfill |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2760860C1 true RU2760860C1 (en) | 2021-12-01 |
Family
ID=79174024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021102649A RU2760860C1 (en) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Backfill |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2760860C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2280658C2 (en) * | 2004-03-22 | 2006-07-27 | Институт химии нефти СО РАН (ИХН СО РАН) | Filled viscoelastic gel-like composition |
| RU2467156C2 (en) * | 2010-10-29 | 2012-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром инновации" | Method of bottom-hole region lining |
| RU2495229C1 (en) * | 2012-02-13 | 2013-10-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Procedure for water shutoff treatment in well |
| RU2701675C2 (en) * | 2013-12-31 | 2019-09-30 | Кемира Ойй | Cross-linked gel based on acrylamide polymer or copolymer and breaker composition, as well as methods for use thereof |
| US10457848B2 (en) * | 2010-08-17 | 2019-10-29 | Schlumberger Technology Corporation | Self-repairing cements |
-
2021
- 2021-02-04 RU RU2021102649A patent/RU2760860C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2280658C2 (en) * | 2004-03-22 | 2006-07-27 | Институт химии нефти СО РАН (ИХН СО РАН) | Filled viscoelastic gel-like composition |
| US10457848B2 (en) * | 2010-08-17 | 2019-10-29 | Schlumberger Technology Corporation | Self-repairing cements |
| RU2467156C2 (en) * | 2010-10-29 | 2012-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром инновации" | Method of bottom-hole region lining |
| RU2495229C1 (en) * | 2012-02-13 | 2013-10-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Procedure for water shutoff treatment in well |
| RU2701675C2 (en) * | 2013-12-31 | 2019-09-30 | Кемира Ойй | Cross-linked gel based on acrylamide polymer or copolymer and breaker composition, as well as methods for use thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2539054C2 (en) | Self-repairing cements | |
| RU2400517C2 (en) | Sealing composition, including cross-linkable material and reduced amount of cement, for permeable zone of well | |
| RU2586517C2 (en) | Slowly solidifying cement compositions containing pumice and related methods | |
| CA2524966C (en) | Compositions and methods for treating lost circulation | |
| US7866394B2 (en) | Compositions and methods of cementing in subterranean formations using a swelling agent to inhibit the influx of water into a cement slurry | |
| WO2006040513A1 (en) | Cement compositions comprising aromatic sulfonated polymers and methods of using the same | |
| NO20170019A1 (en) | Cement Slurries With Salt-Tolerant Fluid Loss Additives and Methods Relating Thereto | |
| WO2014047088A1 (en) | Methods for plug cementing | |
| EP1394353A2 (en) | Controlling gas migration during well cementing | |
| MX2007006868A (en) | Fluid loss control agents and compositions for cementing oil and gas wells comprising said fluid loss control agent. | |
| CA2853628C (en) | Delayed, swellable particles for prevention of fluid migration through damaged cement sheaths | |
| US20100319918A1 (en) | Cement additive for the enhanced treatment of oil and gas wells and related methods of use | |
| RU2553807C1 (en) | Gas-blocking plugging material for cementing horizontal wells with small annular gaps | |
| CA2458493C (en) | Sealing composition | |
| RU2760860C1 (en) | Backfill | |
| US11898088B2 (en) | Cement compositions and methods | |
| CN113748093A (en) | Cement paste, cured cement and methods of making and using the same | |
| RU2743555C1 (en) | Grouting mortar for cement stone blocking fluid (two embodiments) and polymer modifier for backfilling fluid of grouting mortar (three embodiments) | |
| MX2014012348A (en) | Wide temperature range cement retarder. | |
| WO2023003572A1 (en) | Methods of making and using a high temperature cementitious composition | |
| RU2322569C2 (en) | Method for production well repair | |
| RU2796015C2 (en) | Cement compositions and methods | |
| Chuku et al. | Effects of Acrylamide Copolymer in Fluid Loss Property on Oil Well Cementing | |
| Kharat et al. | Archive of SID Petroleum Engineering | |
| Zhao et al. | Characteristic of AMPS-Based Self-Healing Material and the Effect on the Properties of Oil Well Cement Slurry |