RU1776292C

RU1776292C - Plugging composition

Info

Publication number: RU1776292C
Application number: SU914928904A
Authority: RU
Inventors: Любовь Ивановна Рябова; Шарк Матрасулович Рахимбаев; Георгий Николаевич Лышко; Светлана Ефимовна Додонова; Людмила Алексеевна Лошманкина; Наталья Максимовна Авершина
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам
Priority date: 1991-03-05
Filing date: 1991-03-05
Publication date: 1992-11-15

Abstract

Сущность изобретени : состав содержит , мас.%: минеральное в жущее 6-40 и королек - отход производства шлаковаты 60-94. В качестве минерального в жущего состав содержит портландцемент или известь , или гипс, или каустический магнезит . Компоненты состава механически перемешивают и затвор ют жидкостью при ,42. Характеристика состава: повышаетс устойчивость цементного камн к магнезиальной коррозии при сохранении прочности цементного камн в температурном диапазоне 20-300&deg;С. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.SUMMARY OF THE INVENTION: the composition contains, wt.%: Mineral binder 6–40 and korolek - a waste product of slag production 60–94. It contains Portland cement or lime, or gypsum, or caustic magnesite as a mineral astringent. The components of the composition are mechanically mixed and liquid shut at 42. Composition characteristic: the resistance of cement stone to magnesia corrosion is increased while maintaining the strength of the cement stone in the temperature range of 20-300 ° C. 1 C.p. f-crystals, 1 tab.

Description

Изобретение относитс к строительству нефтегазодобывающих скважин и может быть использовано при приготовлении там- понажных составов.The invention relates to the construction of oil and gas production wells and can be used in the preparation of grouting compositions.

Известен тампонажный состав, включающий тампонажное в жущее и кремнеземистую добавку - хвосты флотации алунитовых руд. Однако, он обладает недостаточной коррозионной стойкостью, как термической , так и химической.A well-known grouting composition, including grouting in a burning and siliceous additive - the flotation tailings of alunite ores. However, it has insufficient corrosion resistance, both thermal and chemical.

Известен тампонажный состав дл высокотемпературных скважин, включающий доменный гранулированный шлак, кварцевый песок и известково-глиноземистый шлак. Недостатком его вл етс недостаточна коррозионна устойчивость в услови х сероводородной и магнезиальной агрессии, а цементный камень нестоек пир температурах 150-300°С вследствие наличи известково-глиноземистого компонента , вл ющегос нетермостойким иA well-known grouting composition for high temperature wells, including blast furnace granular slag, silica sand and calcareous slag. Its disadvantage is insufficient corrosion resistance under conditions of hydrogen sulfide and magnesian aggression, and cement stone is unstable at temperatures of 150-300 ° C due to the presence of calc-alumina component, which is non-heat resistant and

активным по ионному обмену с пластовыми флюидами от начала схватывани тампо- нажного раствора до конца схватывани , что позвол ет флюидам проникать постволу раствора.active in ion exchange with formation fluids from the beginning of setting of the cement slurry to the end of setting, which allows the fluids to penetrate the solution.

Известен тампонажный состав, включающий минеральное в жущее и королек - отход производства шлаковаты, имеющий повышенную прочность и долговечность цементного камн в температурном диапазоне 20-300°С. Недостатком его вл етс недостаточна устойчивость цементного камн к магнезиальной агрессии.A well-known grouting composition, including mineral cement and korolek - a waste product of slag, having increased strength and durability of cement stone in the temperature range of 20-300 ° C. Its disadvantage is the insufficient resistance of the cement stone to magnesia aggression.

Целью изобретени вл етс повышение устойчивости цементного камн к магнезиальной агрессии при сохранении устойчивости к сероводородной агрессии и прочности цементного камн в температурном диапазоне 20-300°С.The aim of the invention is to increase the resistance of cement stone to magnesia aggression while maintaining resistance to hydrogen sulfide aggression and the strength of cement stone in the temperature range of 20-300 ° C.

Поставленна задача достигаетс тем. что тампонажный состав, включающий мислThe task is achieved by that. that grouting, including mix

СWITH

VI VIVI VI

ОABOUT

ю о юy o y

соwith

неральное в жущее и,королек - отход производства шлаковаты, содержит вышеуказанные компоненты при следующем их соотношении, мас.%:neural in the cement and, korolek - the waste product is slaggy, contains the above components in the following ratio, wt.%:

Минеральное в жущее6-40Mineral to Burning 6-40

Королек - отход производства шлаковаты60-94, при этом в качестве минерального в жущего он содержит портландцемент или гипс, или каустический магнезит.Korolek is a waste product of slagging 60-94, while it contains Portland cement or gypsum, or caustic magnesite, as a mineral binder.

Королек вл етс бросовым отходом производства минеральной ваты, получаемой в результате переработки силикатного расплава доменного шлака с базальтовой лавой. Корольки содержат 10-20% нитевидных фракций, превращающихс при помоле в частицы игольчатой формы и выполн ющих армирующую функцию. Благодар высокому содержанию в корольке А1аОз, отношению CaO+MgO к SI02, повышенной свободной внутренней энергии за счет максимальной степени застеклован- ности, тампонажный состав, включающий королек и минеральное в жущее, имеет высокую устойчивость цементного камн к магнезиальной агрессии при сохранении устойчивости к сероводородной агрессии и прочности цементного камн в температурном диапазоне 20-300°С,Korolek is a waste product of mineral wool production resulting from processing of silicate melt of blast furnace slag with basalt lava. Kings contain 10-20% filamentary fractions, which are transformed upon grinding into needle-shaped particles and perform a reinforcing function. Due to the high content of AlaO3 in the bead, the ratio of CaO + MgO to SI02, increased free internal energy due to the maximum degree of vitrification, the grouting composition, including the bead and mineral cement, has a high resistance of cement stone to magnesia aggression while maintaining resistance to hydrogen sulfide aggression and strength of cement stone in the temperature range of 20-300 ° C,

Тампонажный состав готов т путем помола королька в мельницах с последующим добавлением в жущего портландцемента, гипса, извести, магнеЗи- та. После этого готов т тампонажный раствор путем затворени массы в жущего расчетным количеством жидкости затворени согласно существующим ГОСтам.The grouting composition is prepared by grinding the bean in the mills, followed by the addition of cement, gypsum, lime, magnesite to Portland cement. After this, cement slurry is prepared by mixing the mass in the cement with the calculated amount of the mixing liquid according to the existing GOST.

Определ ют показатели раствора, а затем цементного камн .The parameters of the mortar and then the cement stone are determined.

Коэффициент коррозионной стойкости определ ют по отношению прочностных показателей образца, твердевшего в агрессивной среде, к показател м образца, твердевшего в воде (Кет).The coefficient of corrosion resistance is determined by the ratio of the strength characteristics of the sample, hardened in an aggressive environment, to the indicators of the sample, hardened in water (Ket).

Коэффициент набора прочности наход т , как отношение показателей начала за- густевани к концу схватывани тампонажного раствора.The coefficient of curing is found as the ratio of the beginning of thickening to the end of setting of the grout.

Прочностные характеристики тампонажного камн определ ют с 22 до 300°С, причем заданные технологические характеристики тампонажного раствора на полученном в жущем регулируютс , как реагентами ускорител ми, так и замедлител ми .The strength characteristics of the grouting stone are determined from 22 to 300 ° C, and the predetermined technological characteristics of the grouting mortar on the resulting slurry are controlled by both reagents accelerators and retarders.

Пример (прототип). Берут в жущее, приготовленное по прототипу 100 г и затвор ют водой из расчета В/Ц 0,45. Замер ют показани раствора, через сутки измер ют прочностные характеристики камн , твердевшего в различных средах и рассчитывают КСт КСт 0,3 в газовом сероводороде; 0,5 в хлористом магнии. Прочность при 250°С твердени 0,25/4,8 МПа сгиз/Осж . Коэффи- циент набора прочности составл ет 0.2.Example (prototype). 100 g of cooking agent prepared according to the prototype are taken and shut with water at the calculation of W / D 0.45. The readings of the solution are measured, after 24 hours the strength characteristics of the stones solidified in various media are measured, and Kst Kst 0.3 is calculated in gas hydrogen sulfide; 0.5 in magnesium chloride. Strength at 250 ° C hardening 0.25 / 4.8 MPa siz / Os. The curing coefficient is 0.2.

П р и м е р 2. Берут 6,0 г портландцемента и смешивают с 94 г королька. Смесь 100 г затвор ют жидкостью затворени В/Ц 0,42 (42 мл). При этом предел прочно- сти 7из/0сж равен 7,1/19,6 МПа Кст 1,23 в сероводородной среде и 1,3 в кислой среде.PRI me R 2. Take 6.0 g of Portland cement and mixed with 94 g of king. A mixture of 100 g was quenched with a W / C mixing liquid of 0.42 (42 ml). In this case, the tensile strength of 7out / 0 sr is 7.1 / 19.6 MPa Kst 1.23 in a hydrogen sulfide medium and 1.3 in an acidic medium.

Коэффициент набора прочности 0,80.Strength factor 0.80.

П р и м е р 3. Берут 50 г королька и смешивают с 50 г каустического магнезита. Приготовленную смесь затвор ют, делают замеры раствора, а затем камн .PRI me R 3. Take 50 g of the king and mixed with 50 g of caustic magnesite. The prepared mixture is closed, measurements are taken of the solution, and then stone.

Предел прочности при высокой температуре 5,2/12,5 МПа сгиз/Осж. а Кст 0,92/1,82 в сероводородной и кислой среде. Причем данна смесь более стойка в магнезиальной среде.Tensile strength at high temperature 5.2 / 12.5 MPa sigiz / Oszh. and Kst 0.92 / 1.82 in a hydrogen sulfide and acidic medium. Moreover, this mixture is more stable in a magnesian medium.

Остальные составы готов т аналогичным образом. Как видно из таблицы, цемен- тный камень на основе тампонажного состава отличаетс по сравнению с прототипом высокой устойчивостью к магнезиальной агрессии.The remaining formulations are prepared in a similar manner. As can be seen from the table, cement slurry based on grouting composition differs in comparison with the prototype with high resistance to magnesia aggression.

При этом при содержании в составе ко- рольков меньше 60 мас.% положительный эффект не достигаетс вследствие наличи щелочных компонентов.Moreover, when the content in the composition of the rings is less than 60 wt.%, A positive effect is not achieved due to the presence of alkaline components.

В зависимости от конкретных горно-геологических условий в состав дополнитель- но ввод т наполнитель, например, гравий или кварцевый песок.Depending on the specific geological conditions, a filler, for example, gravel or quartz sand, is additionally added to the composition.

Кроме этого свойства тампонажных растворов легко регулируютс , как реагентами-ускорител ми , так и реагентами-за- медлител ми, расшир температурный диапазон твердени от низких до высоких температур.In addition, the properties of cement slurries are easily controlled by both accelerating agents and retarders, expanding the temperature range of hardening from low to high temperatures.

Применение данного тампонажного состава позволит повысить надежность крепи скважин на 30-50% сохранить недра и экологию региона, где бур тс скважины.The use of this grouting composition will make it possible to increase the reliability of well support by 30-50%, to preserve the subsoil and ecology of the region where wells are drilled.

Claims

1. The grouting composition, including the mineral in the cement and the bead, is slagged, characterized in that, in order to increase the resistance of the cement stone to magnesian aggression while maintaining the strength of the cement stone in the temperature range of 20-300 ° C, it contains components at their following ratio, wt.%:

Mineral to Burning 6-40

Korolek - slag waste production 60-94

2, The composition according to claim 1, characterized in that as a mineral astringent

it contains Portland cement or lime, or gypsum, or caustic magnesite.

Technological properties of cementing

Prototype 75

0.1

OL5

Claimed Range

0.3

0.5

0.2

0.25

4.8