RU1662152C

RU1662152C - Grouting mortar

Info

Publication number: RU1662152C
Authority: RU
Inventors: В.П. Борцов; В.Р. Нагомедзянов
Original assignee: Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 1994-12-30

Abstract

FIELD: drilling of boreholes. SUBSTANCE: grouting mortar includes following components, per cent by mass: portland cement 63.6-65.7; talk 1.32-4.40; water being the balance. Grouting mortar is prepared by mixing of dry components with water. Cement stone has reduced fragility. Use of talk makes it possible to save up to 7% of grouting portland cement, to improve properties of mortar and cement stone and to separate seams more reliably. EFFECT: reduced penetrability and enhanced coupling of cement stone with casing pipes with simultaneous increase of fluidity of grouting mortar. 3 tbl

Description

Изобретение относится к бурению скважин, и предназначено для крепления скважин. The invention relates to drilling wells, and is intended for fastening wells.

Целью изобретения является снижение проницаемости и повышение сцепления цементного камня с обсадными трубами при одновременном повышении подвижности раствора. The aim of the invention is to reduce permeability and increase the adhesion of cement stone with casing while increasing the mobility of the solution.

Поставленная цель достигается тем, что в тампонажном растворе, включающем тампонажный портландцемент, добавку на основе гидросиликатов магния и воду, в качестве добавки используют тальк при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент 65,7 - 63,6 Тальк 1,32-4,40 Вода Остальное
П р и м е р. 2000 г тампонажного портландцемента перемешивают с соответствующим количеством талька, содержание которого изменяют от 1 до 8% массы цемента. Из полученных смесей последовательно готовят тампонажные растворы путем затворения каждой смеси на 1000 г воды. Растворы перемешивают 3 мин при 22^оС, определяют прокачиваемость, заливают раствор в специальные формы. Одни формы помещают в термостат, создают температуру 75^оС и в течение 1 сут формируют камень. Другие формы помещают в установку ПЦК-1, создают температуру 75^оС и давление 40 МПа, камень формируют в течение 1 сут. Третьи формы помещают в термостат и формируют камень в течение 2 сут при температуре 22^оС и давлении 0,1 МПа. Затем определяют прочность камня на изгиб, сжатие, сцепление камня с трубой и водопроницаемость камня. Результаты испытаний раствора и камня приведены в табл.1-3.This goal is achieved by the fact that in a cement slurry, including cement Portland cement, an additive based on magnesium hydrosilicates and water, talc is used as an additive in the following ratio of components, wt.%: Portland cement 65.7 - 63.6 Talc 1.32-4 , 40 Water Else
PRI me R. 2000 g of cement Portland cement is mixed with an appropriate amount of talc, the content of which is changed from 1 to 8% of the mass of cement. From the mixtures obtained, cement slurries are sequentially prepared by mixing each mixture per 1000 g of water. The solutions were stirred for 3 minutes at 22 ^{° C,} determined pumpability, the solution was poured into special shapes. Some forms are placed in a thermostat, creating temperature and 75 ^{° C} for 1 day form a stone. Other shapes placed into a CRC-1, create a temperature ^of 75 C and pressure 40 MPa, stone formed within 1 day. The third form is placed in the thermostat and form a stone for 2 days at 22 ^{° C} and a pressure of 0.1 MPa. Then determine the strength of the stone in bending, compression, adhesion of the stone with the pipe and the permeability of the stone. The test results of the mortar and stone are given in table 1-3.

Как видно из табл.1, при содержании талька больше 4,4 мас.% (7% от массы цемента) прокачиваемость раствора не удовлетворяет требуемым условиям в скважине, а при содержании талька меньше 1,32 мас.% (2% от массы цемента) камень проницаем для воды (см. табл. 2). Поэтому оптимальное содержание талька, в растворе 2-7% от массы цемента. Тампонажные растворы с добавками талька удовлетворяют условиям прокачиваемости, причем при увеличении содержания талька при постоянном водоцементном отношении (0,5) прокачиваемость сохраняется практически на одном уровне. Отношение прочности сжатия к прочности изгиба у камня меньше, чем у тампонажных растворов на основе портландцемента без добавок. Это свидетельствует о более благоприятных деформативно-упругих свойствах данного материала, камень из такого материала меньше разрушается при перфорации, что повышает качество разобщения пластов. Такое свойство материала больше проявляется при повышенных давлениях (см. табл.1). Камни из растворов с добавками талька непроницаемы для воды (см. табл.2), имеют повышенное сцепление с ограничивающей поверхностью (см. табл.3). As can be seen from table 1, when the talc content is more than 4.4 wt.% (7% by weight of cement), the pumpability of the solution does not meet the required conditions in the well, and when the talc content is less than 1.32 wt.% (2% by weight of cement ) the stone is permeable to water (see table. 2). Therefore, the optimal content of talc in the solution is 2-7% by weight of cement. Grouting mortars with talc additives add to the pumpability conditions, and with an increase in talc content with a constant water-cement ratio (0.5), pumpability remains at almost the same level. The ratio of compressive strength to bending strength in stone is less than in cement slurries based on Portland cement without additives. This indicates a more favorable deformative-elastic properties of this material, a stone of such a material is less destroyed during perforation, which improves the quality of separation of the layers. This property of the material manifests itself more at elevated pressures (see table 1). Stones from solutions with talc additives are impervious to water (see table 2), have increased adhesion to the bounding surface (see table 3).

Использование талька позволяет экономить тампонажный портландцемент (до 7%) при улучшении свойств раствора и камня и более надежном разобщении пластов. The use of talc allows saving grouting Portland cement (up to 7%) while improving the properties of the mortar and stone and more reliable separation of the layers.

Технология цементирования скважин при использовании тампонажного раствора заключается в следующем. Затворяют цементный раствор с использованием цементировочного агрегата и смесителя и закачивают его в скважину. Одновременно с соответствующей производительностью в линию закачивания цементного раствора специальным дозатором подают необходимое количество талька. При движении по колонне происходит перемешивание талька с раствором. После закачивания необходимого количества раствора его продавливают в затрубное пространство скважины. The technology of cementing wells using cement slurry is as follows. Close the cement slurry using a cementing unit and mixer and pump it into the well. Simultaneously with the corresponding capacity, the required amount of talcum powder is fed into the cement grout injection line with a special batcher. When moving along the column, talc is mixed with the solution. After pumping the required amount of solution, it is pressed into the annulus of the well.

Использование предлагаемого раствора обеспечит качественное разобщение пластов в скважине за счет приобретения тампонажным раствором при введении талька таких положительных свойств, как водонепроницаемость и стойкость камня к разрушению, адгезионное сцепление камня с колонной и стенкой скважины, хорошая прокачиваемость раствора и его быстрый переход в твердое состояние. The use of the proposed solution will ensure high-quality separation of the layers in the well due to the acquisition of cement slurry with the introduction of talc such positive properties as water resistance and resistance to destruction of the stone, adhesive adhesion of the stone to the column and the wall of the well, good pumpability of the solution and its rapid transition to solid state.

Claims

TUMPING SOLUTION, including Portland cement, water and a silicate additive, characterized in that, in order to reduce the permeability and increase the adhesion of cement stone with casing while increasing the mobility of the solution, it contains talc as a silicate additive in the following ratio of components, wt.%:
Portland cement 63.6 - 65.7
Talc 1.32 - 4.40
Water Else