RU2154729C1

RU2154729C1 - Grouting mix

Info

Publication number: RU2154729C1
Application number: RU99125239A
Authority: RU
Inventors: В.И. Вяхирев; П.А. Гереш; Н.М. Добрынин; В.А. Клюсов; П.Е. Криворучко; В.И. Корнеев; В.И. Отт; В.В. Ремизов; Р.А. Сологуб; М.К. Тупысев; А.В. Черномырдин; В.В. Черномырдин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Нефтегазовая компания "Стройтрансгаз-ойл"
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2000-08-20

Abstract

FIELD: oil and gas production. SUBSTANCE: grouting mix contains 88-96% of Portland cement and aluminum groats (the balance). Mix can be employed for reinforcement of productive beds of oil, gas, gas-condensate, and other wells. EFFECT: reduced gas formation in the course of forcing grouting mix into well and increased permeability of cement stone upon alkaline medium effect. 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к материалам, используемым для крепления призабойной зоны нефтяных, газовых, газоконденсатных и других скважин. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the materials used for fastening the bottom-hole zone of oil, gas, gas condensate and other wells.

Известна тампонажная смесь, включающая портландцемент и алюминийсодержащую добавку - гидрокарбоалюминат кальция [1]. A well-known grouting mixture, including Portland cement and an aluminum-containing additive - calcium hydrocarbon aluminate [1].

К основному недостатку этого материала следует отнести отсутствие какой-либо возможности получения проницаемого цементного камня при воздействии щелочи. The main disadvantage of this material is the lack of any possibility of obtaining a permeable cement stone when exposed to alkali.

Наиболее близкой по технической сущности и назначению к описываемому изобретению является тампонажная смесь, включающая портландцемент и алиминийсодержащую добавку - алюминиевую пудру [2]. Closest to the technical nature and purpose of the described invention is a grouting mixture, including Portland cement and an aluminum-containing additive - aluminum powder [2].

Однако тампонажный раствор, приготовленный на основе этой смеси, характеризуется интенсивным газообразованием в процессе продавки его в скважину вследствие бурно идущей реакции высокодисперсной алюминиевой пудры с щелочью цемента. При этом исключается возможность повышения проницаемости цементного камня при воздействии щелочной среды с целью улучшения фильтрации добываемого флюида при освоении скважин. В совокупности эти недостатки не позволяют производить качественное цементирование скважин и улучшать фильтрацию добываемого флюида при освоении скважин с использованием щелочи. However, grouting mortar prepared on the basis of this mixture is characterized by intense gas formation during the process of pumping it into the well due to the rapid reaction of highly dispersed aluminum powder with cement alkali. This eliminates the possibility of increasing the permeability of cement stone when exposed to an alkaline environment in order to improve the filtration of the produced fluid during well development. Together, these shortcomings do not allow for high-quality cementing of wells and to improve the filtration of produced fluid during well development using alkali.

Задачей изобретения является снижение газообразования в растворе в процессе продавки тампонажной смеси в скважину и повышения проницаемости цементного камня при воздействии щелочной среды. The objective of the invention is to reduce gas formation in the solution during the process of selling the grouting mixture into the well and increase the permeability of cement stone when exposed to an alkaline environment.

Решение поставленной задачи достигается тем, что тампонажная смесь для крепления призабойной зоны скважин, включающая портландцемент и алюминийсодержащую добавку, в качестве алюминийсодержащей добавки содержит алюминиевую крупку при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент - 88-96
Алюминиевая крупка - Остальное
Сущность изобретения заключается в следующем.The solution to this problem is achieved by the fact that the grouting mixture for fixing the bottom-hole zone of the wells, including Portland cement and an aluminum-containing additive, contains aluminum grains as an aluminum-containing additive in the following ratio of components, wt.%:
Portland cement - 88-96
Aluminum Grits - Else
The invention consists in the following.

Алюминиевая крупка (АКП) изготавливается в соответствии с ТУ 48-5-38-78 путем распыления первичного алюминия с последующим отсевом крупных фракций, представляющих собой порошок серого цвета из игольчатых частиц (L/d ~ 3) и размером до 0,5 мм в поперечнике. Насыщенная плотность ~ 1,3 г/см³. Используется при производстве ферросплавов.Aluminum grit (ACP) is made in accordance with TU 48-5-38-78 by spraying primary aluminum with subsequent screening of large fractions, which are gray powder from needle particles (L / d ~ 3) and up to 0.5 mm in size across. Saturated density ~ 1.3 g / cm ³ . Used in the production of ferroalloys.

Приготовление тампонажной смеси в условиях буровой сводится к следующему. В приемный бункер шнекового транспортера смесительной машины СМН-20 поочередно подаются, например, 880 кг портландцемента и 120 кг алюминиевой крупки. Затем осуществляется 2-3-pазовая "перетарка" из одной смесительной машины в другую до получения однородной смеси. The preparation of grouting mixture in the conditions of the drilling is as follows. For example, 880 kg of Portland cement and 120 kg of aluminum grits are alternately fed into the receiving hopper of the screw conveyor of the SMN-20 mixing machine. Then a 2-3-time “refilling” is carried out from one mixing machine to another until a homogeneous mixture is obtained.

Были приготовлены состав известной тампонажной смеси, включающей портландцемент и алюминиевую пудру, и три состава согласно изобретению (портландцемент и алюминиевая крупка) со средним и граничным содержанием компонентов при 22±2^oC. Приготовление образцов тампонажной смеси, определение плотности раствора и прочности цементного камня на изгиб осуществлялось в соответствии с ГОСТ 26798.1-96. Газообразование в растворе оценивалось по величине набухания в мерном цилиндре емкостью 250 мл как (ΔV/V)•100% - приращение объема раствора через 2 ч к его первоначальному объему (сразу после затворения).A composition of a well-known grouting mixture was prepared, including Portland cement and aluminum powder, and three compositions according to the invention (Portland cement and aluminum grits) with an average and boundary content of components at 22 ± 2 ^° C. Preparation of grouting mixture samples, determination of mortar density and cement stone strength at bending was carried out in accordance with GOST 26798.1-96. Gassing in the solution was estimated by the amount of swelling in a measuring cylinder with a capacity of 250 ml as (ΔV / V) • 100% - increment of the solution volume after 2 hours to its original volume (immediately after mixing).

Данные эксперимента, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что предлагаемая тампонажная смесь с оптимальным соотношением компонентов обладает лучшими свойствами, чем известная: в среднем на порядок снизилось газообразование в тампонажной смеси и примерно в пять раз повысилась проницаемость цементного камня. The experimental data shown in the table indicate that the proposed grouting mixture with the optimal ratio of components has better properties than the known one: gas generation in the grouting mixture decreased by an order of magnitude and the permeability of cement stone increased by about five times.

Источники информации
1. Патент РФ N2111341, кл. E 21 B 33/138, приоритет 23.07.96.Sources of information
1. RF patent N2111341, cl. E 21 B 33/138, priority 07/23/96.

2. Патент РФ N 2078906, кл. E 21 B 33/138, приоритет 17.12.93. 2. RF patent N 2078906, cl. E 21 B 33/138, priority 12/17/93.

Claims

Grouting mixture for fixing the bottom-hole zone of wells, including Portland cement and an aluminum-containing additive, characterized in that it contains aluminum grains as an aluminum-containing additive in the following ratio of components, wt.%:
Portland cement - 88 - 96
Aluminum Grits - Else