RU2013525C1

RU2013525C1 - Plugging composition

Info

Publication number: RU2013525C1
Application number: SU915026453A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Филь; Л.А. Езлова; В.Д. Коваленко; Д.А. Костенко; Б.И. Навроцкий; В.В. Коптенко; С.П. Домбровская
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт природных газов
Priority date: 1991-07-22
Filing date: 1991-07-22
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: oil and gas producing industry. SUBSTANCE: plugging composition contains (parts by mass): portland cement 80-120; fly ash 80-120; asbestos 2-3; a mineral salt 1.0-1.5; and water 120. As the mineral salt is used a mixture of sodium chloride and sulfate, with chloride to sulfate ratio of 1: 1. The plugging composition features good deforming properties, increased strength of cement stone, and increased adhesion of cement stone with casing string. EFFECT: improved properties. 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству тампонажных составов, обладающих высокой прочностью при растяжении, деформативностью, равнопрочностью цементного камня по всей высоте цементирования скважин, и может быть использовано для цементирования скважин с нормальными и умеренными температурами. The invention relates to the production of grouting compositions with high tensile strength, deformability, equal strength cement stone over the entire height of cementing wells, and can be used for cementing wells with normal and moderate temperatures.

Известен способ приготовления тампонажной смеси путем смешения цемента с золой и водой затворения [1] . A known method of preparing a cement mixture by mixing cement with ash and mixing water [1].

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает ускорения процесса твердения в интервале температур 22-75^оС.The disadvantage of this method is that it does not accelerate the hardening process in the temperature range 22-75 ^about C.

Известен также тампонажный состав, включающий золу-унос ТЭЦ [2] . Also known is a grouting composition, including fly ash of a thermal power station [2].

Однако этот состав обладает пониженными вяжущими свойствами из-за отсутствия вяжущей основы, что снижает качество цементирования. However, this composition has reduced astringent properties due to the absence of an astringent base, which reduces the quality of cementing.

Известен тампонажный состав, содержащий дисперсно-армирующую добавку [3] . Однако введение армирующей добавки в малых количествах не улучшает деформативности тампонажного камня, а увеличение добавки ведет к росту проницаемости камня. Known grouting composition containing a dispersed reinforcing additive [3]. However, the introduction of reinforcing additives in small quantities does not improve the deformability of the cement stone, and an increase in the additive leads to an increase in the permeability of the stone.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тампонажный раствор [4] , содержащий портландцемент, армирующую добавку, минеральную соль и воду. The closest in technical essence to the proposed is a cement slurry [4] containing Portland cement, a reinforcing additive, mineral salt and water.

Недостатками этого раствора являются абразивность армирующей добавки - отхода производства шлаковаты, нетехнологичность, что затрудняет его промышленное применение. The disadvantages of this solution are the abrasiveness of the reinforcing additives - waste production slag, low technology, which complicates its industrial use.

Целью изобретения является повышение деформирующих свойств, прочности камня и обеспечение сцепления его с обсадной колонной. The aim of the invention is to increase the deforming properties, strength of the stone and ensuring its adhesion to the casing.

Для достижения этой цели тампонажный раствор, включающий портландцемент, армирующую добавку, минеральную соль и воду, согласно изобретению, дополнительно содержит золу-унос, в качестве армирующей добавки - асбест, а в качестве минеральной соли - смесь хлорида и сульфата натрия при следующем соотношении компонентов, мас. ч. : Портландцемент 80-120 Зола-унос 80-120 Асбест 2-3
Смесь хлорида и сульфата натрия 1,0-1,5 Вода 120 причем смесь хлорида и сульфата натрия содержит компоненты в соотношении 1: 1.To achieve this, cement slurry, including Portland cement, a reinforcing additive, mineral salt and water, according to the invention, additionally contains fly ash, asbestos as a reinforcing additive, and a mixture of sodium chloride and sodium sulfate as a mineral salt in the following ratio of components, wt. hours: Portland cement 80-120 Fly ash 80-120 Asbestos 2-3
A mixture of chloride and sodium sulfate 1.0-1.5 Water 120 and the mixture of chloride and sodium sulfate contains components in a ratio of 1: 1.

При затворении смеси цемента, золы-уноса и асбеста жидкостью затворения, в которой растворена смесь солей хлорида и сульфата натрия, получается тампонажный раствор плотностью 1700 кг/м³, растекаемостью 200 мм.When mixing a mixture of cement, fly ash and asbestos with a mixing liquid in which a mixture of salts of sodium chloride and sodium sulfate is dissolved, a grouting mortar with a density of 1700 kg / m ³ and a flowability of 200 mm is obtained.

Зола-унос в приведенной композиции при твердении обеспечивает расширение тампонажного камня за счет содержания в ней окислов кальция, алюминия и железа, а предлагаемое сочетание золы-уноса с дисперсно-армирующим асбестом и цементом позволяет получить эффективную расширяющуюся, деформативно устойчивую композицию. Смесь солей хлорида и сульфата натрия в композиции является одновременно расширяющей добавкой и ускорителем схватывания камня. The fly ash in the above composition during hardening provides the expansion of the cement stone due to the content of calcium, aluminum and iron oxides in it, and the proposed combination of fly ash with dispersively reinforcing asbestos and cement makes it possible to obtain an effective expanding, deformatively stable composition. The mixture of salts of chloride and sodium sulfate in the composition is at the same time an expanding additive and an accelerator for setting stone.

В таблице приведены результаты исследования данного состава по плотности, растекаемости раствора, прочности камня на изгиб и сжатие, адгезии к металлу и деформативности. Граничные содержания компонентов определяются снижением показателей качества раствора ниже значений прототипа. The table shows the results of a study of this composition in terms of density, spreadability of the solution, the strength of the stone in bending and compression, adhesion to metal and deformability. The boundary contents of the components are determined by a decrease in the quality of the solution below the values of the prototype.

Технология приготовления тампонажного раствора не отличается от известных способов получения смесей тампонажного раствора из нескольких сухих составляющих. Раствор отверждается при заданном режиме. Анализ полученных результатов (по таблице) показывает, что повышение адгезионных свойств, расширение твердеющего камня и увеличение прочности на изгиб и сжатие позволяет качественно герметизировать заколонное пространство скважины, повышая долговечность крепи. The technology for preparing cement slurry does not differ from the known methods for producing mixtures of cement slurry from several dry components. The solution is cured at a given mode. An analysis of the results obtained (according to the table) shows that increasing the adhesive properties, expanding the hardening stone, and increasing the flexural and compression strengths make it possible to qualitatively seal the annulus of the well, increasing the durability of the lining.

Образцы для испытания тампонажного состава изготавливались согласно ГОСТ 26798.0-85 - ГОСТ 26798.2-85 "Цементы тампонажные. Методы испытаний" при 22-75^оС.Samples for testing the grouting composition were made according to GOST 26798.0-85 - GOST 26798.2-85 "Cement grouting. Test methods" at 22-75 ^о С.

П р и м е р. Смесь хлорида и сульфата натрия растворяется в воде, в полученном растворе затворяется смесь цемента, золы и асбеста в соотношении, указанном в таблице. Из полученного тампонажного раствора отверждают образцы в консистометре на соответствующем режиме. Состав и показатели соответствуют таблице. PRI me R. A mixture of chloride and sodium sulfate is dissolved in water, a mixture of cement, ash and asbestos is closed in the resulting solution in the ratio shown in the table. From the obtained grouting mortar, the samples are cured in a consistometer in the appropriate mode. The composition and indicators correspond to the table.

Экономический эффект от применения предлагаемого состава обусловлен снижением стоимости тампонажного раствора при высоком качестве цементирования. Кроме того, этот состав при применении решает и экологические задачи за счет утилизации отходов ТЭЦ - золы-унос. The economic effect of the use of the proposed composition is due to a decrease in the cost of cement slurry with high quality cementing. In addition, this composition, when applied, also solves environmental problems by disposing of waste from the CHP - fly ash.

Claims

LAMPING COMPOSITION, including Portland cement, a reinforcing additive, mineral salt and water, characterized in that it additionally contains fly ash, asbestos as a reinforcing additive, and a mixture of sodium chloride and sodium sulfate as a mineral salt in the following ratio of ingredients, wt. hours:
Portland cement 80 - 120
fly ash 80 - 120
Asbestos 2 - 3
A mixture of chloride and sodium sulfate 1.0 - 1.5
Water 120,
moreover, the mixture of chloride and sodium sulfate contains components in a ratio of 1: 1.