RU2139985C1

RU2139985C1 - Plugging material

Info

Publication number: RU2139985C1
Application number: RU98109128A
Authority: RU
Inventors: В.И. Вяхирев; В.В. Ипполитов; Н.М. Добрынин; А.А. Ахметов; С.А. Уросов; А.А. Фролов; А.А. Рябоконь; В.А. Клюсов
Original assignee: ДООО "Буровая компания РАО "Газпром"
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 1999-10-20

Abstract

FIELD: oil and gas production industry. SUBSTANCE: this relates to materials used for isolation of water inflow to operating oil, gas, and gas-condensate wells. Plugging material includes binding component and modified by surface-active substance hydrocarbon liquid. Used in function of binding component is gypsum-alumina cement at following proportion of components, mas. %: gypsum-alumina cement 55-65, hydrocarbon liquid modified by surface-active substance - the balance. Application of aforesaid plugging material ensures shorter setting period of plugging solution and reduced water-permeability of core samples treated by plugging material. EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к материалам, используемым для изоляции водопритоков в эксплуатирующихся нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах. The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to materials used to isolate water inflows in operating oil, gas and gas condensate wells.

Наиболее близким по технической сущности и назначению к предлагаемому изобретению является тампонажный материал, включающий портландцемент и модифицированную ПАВ углеводородную жидкость [1]. The closest in technical essence and purpose to the proposed invention is a grouting material, including Portland cement and modified surfactant hydrocarbon fluid [1].

К недостаткам данного материала относятся длительные сроки схватывания раствора после вытеснения углеводородной жидкости водой и повышенная водопроницаемость образцов керна, обработанных этим материалом. Указанные недостатки приводят, с одной стороны, к возрастанию периода ОЗЦ; с другой - снижению эффективности и сокращению срока службы водоизоляционного экрана. The disadvantages of this material include the long setting time of the solution after displacement of the hydrocarbon liquid with water and the increased permeability of core samples treated with this material. These shortcomings lead, on the one hand, to an increase in the period of the MLC; on the other hand, a decrease in efficiency and a reduction in the service life of the waterproofing screen.

При создании изобретения решалась задача сокращения сроков схватывания тампонажного раствора и снижения водопроницаемости образцов керна, обработанного тампонажным материалом. When creating the invention, the problem was solved of reducing the setting time of grouting mortar and reducing the permeability of core samples treated with grouting material.

Решение поставленной задачи достигается тем, что тампонажный материал для изоляции водопритоков в скважине, включающий вяжущее и модифицированную ПАВ углеводородную жидкость, в качестве вяжущего содержит гипсоглиноземистый или напрягающий цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гипсоглиноземистый или нaпpягaющий цемент - 55-65
Модифицированная ПАВ углеводородная жидкость - Остальное
Гипсоглиноземистый цемент - вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением высокоглиноземистых доменных шлаков и природного двуводного гипса или тщательным смешением тех же материалов, измельченных раздельно. Выпускается по ГОСТ 11052-74.The solution to this problem is achieved by the fact that the grouting material for isolating water inflows in the well, including an astringent and modified surfactant hydrocarbon fluid, contains gypsum-alumina or stress cement as a binder in the following ratio of components, wt.%:
Gypsum-alumina or cementitious cement - 55-65
Modified Surfactant Hydrocarbon Liquid - Else
Gypsum-alumina cement is a binder, obtained by joint fine grinding of high-alumina blast furnace slag and natural two-water gypsum or by thorough mixing of the same materials, crushed separately. Available in accordance with GOST 11052-74.

Напрягающий цемент изготавливается совместным помолом портландцементного клинкера, глиноземистого шлака и гипсового камня. Выпускается по ТУ 21-20-48-82. Stress cement is produced by joint grinding of Portland cement clinker, alumina slag and gypsum stone. Available in accordance with TU 21-20-48-82.

Сокращение сроков схватывания тампонажного раствора и снижение водопроницаемости образцов керна, обработанного тампонажным материалом, обусловлено физико-механическими свойствами гипсоглиноземистого или напрягающего цементов, а именно высокой скоростью структурообразования и расширением, обеспечивающим плотное замоналичивание трещин и пор в породе. The reduction in the setting time of grouting mortar and the decrease in the water permeability of core samples treated with grouting material is due to the physicomechanical properties of gypsum-alumina or tensile cements, namely, the high rate of structure formation and expansion, which ensures tight closure of cracks and pores in the rock.

Приготовление тампонажного материала в условиях буровой осуществляется известным способом [2]. Для этого, например, берется 1т гипсоглиноземистого или напрягающего цемента и смешивается с 0,6т модифицированной ПАВ углеводородной жидкостью, заранее приготовленной в мерных емкостях цементировочного агрегата. Процесс смешения гипсоглиноземистого или напрягающего цемента с модифицированной ПАВ углеводородной жидкостью и подача суспензии в скважину осуществляется по принятой на месторождении технологии цементирования с использованием смесительных машин и цементировочных агрегатов. The preparation of grouting material in a drilling environment is carried out in a known manner [2]. For this, for example, 1 ton of gypsum-alumina or tensile cement is taken and mixed with 0.6 ton of modified surfactant hydrocarbon fluid prepared in advance in the measured containers of the cementing unit. The process of mixing gypsum-alumina or tensile cement with a modified surfactant hydrocarbon fluid and feeding the suspension into the well is carried out according to the cementing technology adopted at the field using mixing machines and cementing units.

Были приготовлены известный тампонажный материал, включающий портландцемент и модифицированную ПАВ углеводородную жидкость, а также шесть составов тампонажного материала согласно изобретению (три: гипсоглиноземистый цемент и модифицированная ПАВ углеводородная жидкость; три: напрягающий цемент и модифицированная ПАВ углеводородная жидкость) со средним и граничным содержаниями компонентов при 22 ± 2^oC. Приготовление образцов тампонажного материала, определение плотности и сроков схватывания осуществилось по ГОСТ 26798.0 - 26798.2 - 91. Определение водопроницаемости цилиндрических образцов искусственного керна, изготовленных путем прессования в металлической форме из стандартного округлого песка с фракционным составом от 0,5 до 0,85мм и содержанием SiO₂ более 96%, осуществлялось по методике, предложенной в работе [3] . При этом вначале образцы насыщались водой, затем после установки образца в прибор он обрабатывался тампонажным материалом при давлении 1 МПа в течение 2 ч, после чего образцы вновь помещались в емкость с водой и по истечении 1 сут при давлении 2 МПа определялся коэффициент водопроницаемости.Well-known grouting material was prepared, including Portland cement and modified surfactant hydrocarbon fluid, as well as six compositions of grouting material according to the invention (three: gypsum-alumina cement and modified surfactant hydrocarbon fluid; three: tensile cement and modified surfactant hydrocarbon fluid) with average and boundary contents of components at 22 ± 2 ^o C. Preparation of grouting material samples, determination of density and setting time was carried out in accordance with GOST 26798.0 - 26798.2 - 91. Determine Water permeability of cylindrical artificial core samples made by pressing in metallic form from standard rounded sand with a fractional composition from 0.5 to 0.85 mm and SiO ₂ content _of more than 96% was carried out according to the method proposed in [3]. In this case, at first the samples were saturated with water, then after installing the sample in the device, it was treated with grouting material at a pressure of 1 MPa for 2 hours, after which the samples were again placed in a container with water and after 1 day at a pressure of 2 MPa, the water permeability coefficient was determined.

Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что предлагаемый тампонажный материал с оптимальным соотношением компонентов обладает лучшими свойствами, чем известный: в среднем в 2,7 раза сократились сроки схватывания, а образцы искусственного керна, обработанные предлагаемым тампонажным материалом, характеризуются как водонепроницаемые. The data given in the table indicate that the proposed cementing material with an optimal ratio of components has better properties than the known one: setting times were reduced by an average of 2.7 times, and artificial core samples treated with the proposed cementing material are characterized as waterproof.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Diesel Oil - Cement Slurry // Cementing Technology Manual, Section 11, Halliburton, October 1993, p. 11-7. (прототип).SOURCES OF INFORMATION
1. Diesel Oil - Cement Slurry // Cementing Technology Manual, Section 11, Halliburton, October 1993, p. 11-7. (prototype).

2. Аветисов А.Г., Кошелев А. Т., Крылов В.И. Ремонтно- изоляционные работы при бурении скважин. М.: Недра, 1981 г. - с.85. 2. Avetisov A.G., Koshelev A.T., Krylov V.I. Repair and insulation work while drilling wells. M .: Nedra, 1981 - p. 85.

3. Бутт Ю. М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1973. - с.247. 3. Butt Yu. M., Timashev VV Workshop on the chemical technology of binders. M .: Higher school, 1973. - p.247.

Claims

Grouting material for isolating water inflows in a well, including an astringent and modified surfactant hydrocarbon fluid, characterized in that it contains gypsum-alumina or tensile cement as a binder in the following ratio of components, wt.%:
Gypsum-alumina or tensile cement - 55 - 65
Modified Surfactant Hydrocarbon Liquid - Else