RU2178060C2 - Method of well casing - Google Patents

Method of well casing Download PDF

Info

Publication number
RU2178060C2
RU2178060C2 RU99125200A RU99125200A RU2178060C2 RU 2178060 C2 RU2178060 C2 RU 2178060C2 RU 99125200 A RU99125200 A RU 99125200A RU 99125200 A RU99125200 A RU 99125200A RU 2178060 C2 RU2178060 C2 RU 2178060C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casing
hardening
density
ability
structural
Prior art date
Application number
RU99125200A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99125200A (en
Inventor
Б.Н. Хахаев
О.К. Ангелопуло
Я.М. Курбанов
Л.А. Певзнер
И.Б. Дубин
З.А. Ростэ
А.А. Маммаев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр по сверхглубокому бурению и комплексному изучению недр Земли" (ФГУП НПЦ "Недра")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр по сверхглубокому бурению и комплексному изучению недр Земли" (ФГУП НПЦ "Недра") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр по сверхглубокому бурению и комплексному изучению недр Земли" (ФГУП НПЦ "Недра")
Priority to RU99125200A priority Critical patent/RU2178060C2/en
Publication of RU99125200A publication Critical patent/RU99125200A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2178060C2 publication Critical patent/RU2178060C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

FIELD: deep well drilling, particularly, methods of casing of oil-gas, geothermal, injection wells and other special wells, injection and producing wells on underground gas storage objects. SUBSTANCE: in method of well casing which includes successive injection to annular space of nonsolidifying isolating material with higher plugging and colmatage effect and solidifying plugging material forming solid rings with required strength characteristics fixing casing string, distance between fixing solid rings is determined by the following expression L =
Figure 00000003
, where E is pipe material modulus of elasticity, MPa; J is moment of inertia of casing string section, m4; Kk is coefficient considering influence of annular space nonsolidifying material on casing string stability; σcr is critical stress, MPa; F is cross-section area of casing string, sq. m. At temperature from 70 to 180 C nonsolidifying isolating material is used in the form of highly structurized gel-like suspension of thermopas and polygorskite clay with regulators of structural-mechanical, adhesive properties and density. Said material possesses high plugging ability and colmatage effect at the following amounts of components, mas. pts: water, 100; polygorskite clay, 5-17; thermopas, 5-15; chrysolite-asbestos, 6-15; granulated blast-furnace slag, 10-20; weighing compound, 20-120. At temperature from 150 to 300 C, nonsolidifying isolating material is used in the form of highly structurized neutralized slime of electroplating with regulators of structural-mechanical, adhesive properties and density. Said material possesses high plugging ability and colmatage effect at the following amounts of ingredients, mas. pts: water, 100; slime of electroplating (in terms of dry matter), 8-50; chrysolite-asbestos, 8-18; γ- belite-diatomaceous earth cement, 15-30; copper sulfate, 0.5-15; hematite, 10-120. At temperatures from 80 to 250 C, nonsolidifying isolating material is prepared from hydrocarbon-base fluid with regulator of structural-mechanical properties and density. Said material features high plugging ability and colmatage effect with the following amounts of components, mas. pts: diesel fuel, 100; bitumen, 1.5-12.5; cresol, 0.3-2.0; bentonite and powder, 10-30; rubber crumb, 10-20; barite, 20-120. EFFECT: increased service life and ecologic reliability of well casing under conditions of thermomechanical loads and deformation of casing string at temperatures from 70 to 300 C. 4 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к способам крепления нефтегазовых, геотермальных, нагнетательных, а также и других специальных скважин (например, нагнетательных и добычных скважин на объектах подземного хранения газа (ПХГ)). The invention relates to well drilling, in particular to methods for attaching oil and gas, geothermal, injection, and other special wells (for example, injection and production wells at underground gas storage facilities (UGS)).

Известен способ крепления скважин путем закачки в заколонное пространство тампонажного цементного раствора, затвердевающего в цементный камень [1] . A known method of securing wells by injection into the annular space of cement grout, hardening into cement stone [1].

Основным недостатком известного способа является разрушение цементного кольца в процессе опрессовки обсадной колонны после времени ОЗЦ и проведения перфорации, приводящее впоследствии к заколонным проявлениям и межпластовым перетокам. The main disadvantage of this method is the destruction of the cement ring in the process of crimping the casing after the time of the OZC and the perforation, subsequently leading to annular manifestations and interstitial flows.

Указанных выше недостатков лишен способ крепления скважин путем закачки в заколонное пространство дисперсно-армированных тампонажных материалов [2] . The above drawbacks lack the method of securing wells by pumping dispersed-reinforced grouting materials into the annular space [2].

Недостатком данного тампонажного материала является образование продольного зазора между обсадной колонной и цементным кольцом при снятии внутреннего давления после опрессовки колонны. Кроме того, цементное кольцо подвержено растрескиванию и разрушению бурильным инструментом в процессе бурения скважины и проведения спуско-подъемных операций (СПО). The disadvantage of this grouting material is the formation of a longitudinal gap between the casing and the cement ring when relieving internal pressure after crimping the string. In addition, the cement ring is susceptible to cracking and fracture by a drilling tool during well drilling and tripping operations.

Жесткое крепление обсадной колонны в скважине также приводит либо к разрушению цементного кольца, либо к слому обсадных труб в процессе действия на обсадную колонну знакопеременных нагрузок, например пуска или остановки высокотемпературных (геотермальных) скважин, нагнетания пара в пласт и т. д. Нарушение целостности "жесткой" крепи наблюдается в нагнетательных и добычных скважинах, пробуренных на ПХГ, вследствие чрезмерных колебаний давлений газа в различное время года, а также в результате тектонических колебаний земной коры; оседания земной поверхности вследствие снижения пластового давления в разрабатываемых нефтегазовых месторождениях (залежах). Rigid fastening of the casing string in the well also leads either to the destruction of the cement ring or to the breakdown of the casing pipes when alternating loads are applied to the casing string, such as starting or stopping high-temperature (geothermal) wells, injecting steam into the formation, etc. Violation of the integrity " rigid support is observed in injection and production wells drilled at underground gas storage facilities due to excessive fluctuations in gas pressures at different times of the year, as well as as a result of tectonic fluctuations of the earth's crust; subsidence of the earth's surface due to a decrease in reservoir pressure in the developed oil and gas fields (deposits).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ, включающий последовательную закачку твердеющего тампонажного материала с нетвердеющим. Нетвердеющий материал располагают против непроницаемых пластов. В качестве нетвердеющего материала используют термодинамически устойчивый вязкоупругий состав [3] . The closest technical solution to the proposed one is a method that includes the sequential injection of hardening grouting material with non-hardening. Non-hardening material is placed against impermeable formations. As a non-hardening material, a thermodynamically stable viscoelastic composition is used [3].

Недостатком данного способа является то, что вязкоупругий состав, полученный на основе полиакриламида и соли трехвалентного хрома, не обладает достаточными изоляционными характеристиками (тампонирующей способностью), легко размывается пластовыми водами, кроме того, в силу этого не обеспечивает сохранности обсадной колонны от действия агрессивных пластовых флюидов и ее устойчивости в стволе, помимо этого расстояние между твердыми кольцами выбирается без учета сохранения устойчивости и целостности обсадной колонны. The disadvantage of this method is that the viscoelastic composition obtained on the basis of polyacrylamide and a salt of trivalent chromium does not have sufficient insulating characteristics (plugging ability), it is easily eroded by formation water, moreover, due to this, it does not ensure the safety of the casing from the action of aggressive formation fluids and its stability in the barrel, in addition, the distance between the solid rings is chosen without regard to maintaining the stability and integrity of the casing.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эксплуатационной и экологической надежности и долговечности крепи скважин в условиях действия термомеханических нагрузок и деформаций обсадной колонны при температуре от 70 до 300oС.The technical result of the proposed method is to increase the operational and environmental reliability and durability of the lining of wells under the action of thermomechanical loads and deformations of the casing at a temperature of from 70 to 300 o C.

Сущность изобретения: способ крепления скважины, включающий последовательную закачку в заколонное пространство нетвердеющего изоляционного материала с повышенной тампонирующей способностью и кольматирующим действием и твердеющего тампонажного материала, формирующего твердые кольца с необходимыми прочностными характеристиками и фиксирующие обсадную колонну, отличающийся тем, что расстояние между фиксирующими твердыми кольцами определяют из следующего выражения:

Figure 00000004

где Е - модуль упругости материала труб, МПа;
J - момент инерции сечения обсадной колонны, м4;
Kk - коэффициент, учитывающий влияние заколонного нетвердеющего материала на устойчивость обсадной колонны;
σкр - критическое напряжение, МПа;
F - площадь поперечного сечения обсадной колонны, м2.SUMMARY OF THE INVENTION: a method of securing a well, comprising sequentially injecting into the annulus a non-hardening insulating material with increased plugging ability and colding effect and a hardening cementing material forming solid rings with the necessary strength characteristics and fixing the casing, characterized in that the distance between the fixing solid rings is determined from the following expression:
Figure 00000004

where E is the modulus of elasticity of the pipe material, MPa;
J is the moment of inertia of the casing string, m 4 ;
K k - coefficient taking into account the influence of annular non-hardening material on the stability of the casing;
σ cr - critical stress, MPa;
F is the cross-sectional area of the casing, m 2 .

В кавернозных и искривленных участках ствола, представленных осадочными породами, устанавливают центрирующие фонари. In cavernous and curved sections of the trunk, represented by sedimentary rocks, centering lights are installed.

Расстояние между твердыми кольцами рассчитывают исходя из условия сохранения устойчивости и целостности обсадной колонны в нетвердеющем тампонажном материале при действии знакопеременных термомеханических напряжений, например удлинение (сокращение) обсадной колонны геотермальной или паронагнетательной скважины при пуске (остановке), а также линейная деформация эксплуатационной колонны нефтяных, газовых скважин при создании в них избыточного внутреннего давления в момент опрессовки или перфорации. The distance between the solid rings is calculated based on the condition of maintaining the stability and integrity of the casing string in a non-hardening grouting material under the action of alternating thermomechanical stresses, for example, lengthening (shortening) of the casing string of a geothermal or steam injection well when starting (stopping), as well as linear deformation of the oil and gas production casing wells when creating excessive internal pressure in them at the time of crimping or perforation.

В качестве материала для создания твердых колец используют твердеющие во времени вяжущие на базе традиционных минеральных тампонажных составов (портландцемент, шлаковые и другие бесклинкерные цементы), а также композиционных органических материалов и их смесей с дополнительными ингредиентами в зависимости от технологических и геологических условий цементирования. As a material for creating solid rings, time-hardening binders are used based on traditional mineral grouting compositions (Portland cement, slag and other clinker-free cements), as well as composite organic materials and their mixtures with additional ingredients, depending on the technological and geological conditions of cementing.

Данный способ позволяет повысить надежность и долговечность крепи путем создания в заколонном пространстве вокруг обсадной колонны на расчетных, технологически требуемых интервалах удерживающих обсадную колонну цементных колец с достаточными прочностными характеристиками, а в промежутках между ними устанавливают высокоструктурированный, гелеобразный нетвердеющий изоляционный материал с повышенной тампонирующей способностью и кольматирующим действием. This method allows to increase the reliability and durability of the lining by creating cement rings with sufficient strength characteristics in the annular space around the casing at the design, technologically required intervals, and in the intervals between them a highly structured, gel-like, non-hardening insulation material with increased plugging ability and matting action.

Нетвердеющий изоляционный материал готовится на водной основе (пресные, минеральные или органические соли) или на неводной основе (жидкие углеводороды, высокомолекулярные спирты или отходы, содержащие эти спирты и соли) в виде истинных растворов или структурированных органическими частицами (торф, уголь, битум, резина, целлюлоза, водоросли, лигнин) с полимерными реагентами-стабилизаторами, а также минеральными частицами (глинопорошки, природные, техногенные и искусственные, конденсированные карбонаты и гидроксиды, тальк, асбест, сапропель, слюда, шлаки, известь и (или) отходы, содержащие эти ингредиенты). Non-hardening insulation material is prepared on an aqueous basis (fresh, mineral or organic salts) or non-aqueous basis (liquid hydrocarbons, high molecular weight alcohols or wastes containing these alcohols and salts) in the form of true solutions or structured with organic particles (peat, coal, bitumen, rubber , cellulose, algae, lignin) with polymer stabilizing reagents, as well as mineral particles (clay powders, natural, man-made and artificial, condensed carbonates and hydroxides, talc, asbestos, saprop al, mica, slag, lime and (or) waste containing these ingredients).

В качестве нетвердеющего изоляционного материала при температуре от 70 до 180oС используют высокоструктурированную гелеобразную суспензию термопаса и палыгорскитовой глины с регуляторами структурно-механических, адгезионных свойств и плотности, причем указанный материал обладает повышенной тампонирующей способностью и кольматирующим действием при следующем его составе, мас. ч. :
Вода - 100
Палыгорскитовая глина - 5-17
Термопас - 5-15
Хризотил-асбест - 6-15
Гранулированный доменный шлак - 10-20
Утяжелитель - 20-100
Первичная структура гелеобразного материала образуется при растворении расчетного количества палыгорскитовой глины в части воды. В оставшейся части воды в любом перемешивающем устройстве на буровой (АППЖ, глиномешалка) или в ЦА растворяют термопас и, не останавливая перемешивания, добавляют хризотил-асбест. После чего палыгорскитовую и асбестовую суспензии перекачивают в осреднительную емкость и при продолжающемся перемешивании добавляют последовательно доменный шлак и утяжелитель. Перемешивание продолжают до полной гомогенизации полученного вязкопластичного, гелеобразного материала. После определения технологических характеристик полученный материал закачивают в скважину по известной технологии.
As a non-hardening insulation material at a temperature of from 70 to 180 o C use a highly structured gel-like suspension of thermal safety and palygorskite clay with regulators of structural-mechanical, adhesive properties and density, and this material has an increased tamping ability and colmatizing effect with its next composition, wt. hours:
Water - 100
Palygorskite clay - 5-17
Termopas - 5-15
Chrysotile Asbestos - 6-15
Granulated blast furnace slag - 10-20
Weighting compound - 20-100
The primary structure of the gel-like material is formed by dissolving the calculated amount of palygorskite clay in part of the water. In the remaining part of the water, in any mixing device at the drilling site (APPZ, clay mixer) or in Central Asia, the thermal hazard is dissolved and, without stopping mixing, chrysotile asbestos is added. Then the palygorskite and asbestos suspensions are pumped into the averaging tank and blast furnace slag and weighting agent are added sequentially with continued stirring. Stirring is continued until complete homogenization of the obtained visco-plastic, gel-like material. After determining the technological characteristics of the obtained material is pumped into the well by a known technology.

Упрочнение структуры гелеобразного материала в заколонном пространстве происходит при продолжающейся гидратации палыгорскитовой глины при высокой температуре, а также образовании дополнительной пространственной структуры хризотил-асбеста. Кроме того, хризотил-асбест является кольматирующим материалом и хорошим адгезивом к обсадной колонне и горным породам. The hardening of the structure of the gel-like material in the annulus occurs with continued hydration of the palygorskite clay at high temperature, as well as the formation of an additional spatial structure of chrysotile asbestos. In addition, chrysotile asbestos is a matting material and a good adhesive to casing and rocks.

Повышение тампонирующей способности, упрочнение структуры геля и термическая стабилизация высококонцентрированной суспензии в заколонном пространстве достигаются термопасом. Термопас представляет собой полимер акриламида, (мет-)акриловой кислоты и акрилонитрила в соотношении 30-50; 10-30; 30-40 мас. ч. соответственно и термостоек до 210-220oС.An increase in the plugging ability, hardening of the gel structure and thermal stabilization of a highly concentrated suspension in the annular space are achieved by the thermal hazard. Termopas is a polymer of acrylamide, (meth-) acrylic acid and acrylonitrile in a ratio of 30-50; 10-30; 30-40 wt. hours, respectively, and heat-resistant up to 210-220 o C.

Дальнейшее упрочнение структуры геля в заколонном пространстве происходит при повышении щелочности суспензии за счет медленной гидратации (поступления OH--групп) гранулированного доменного шлака в скважине при повышенной температуре.Further hardening of the gel structure in the annulus occurs with an increase in the alkalinity of the suspension due to the slow hydration (supply of OH - groups) of granulated blast furnace slag in the well at elevated temperatures.

Кроме того, на поверхности асбеста происходит конденсация частиц гидроксидов и хемосорбция термопаса, размывая, таким образом, границу между асбестовыми волокнами и раствором термопаса с образованием асбогеля. В таком виде асбогель можно квалифицировать как студень или эластичный гель, обладающий термодинамической устойчивостью. In addition, on the surface of asbestos, particles of hydroxides condense and chemisorption of the thermal hazard, thus eroding the boundary between the asbestos fibers and the thermal hazard solution with the formation of asbogel. Asbogel in this form can be qualified as a jelly or an elastic gel with thermodynamic stability.

В качестве регуляторов плотности гелеобразного материала используют барит, железистые и другие утяжелители. As regulators of the density of the gel-like material, barite, glandular and other weighting agents are used.

Полученные по данной рецептуре материалы обладают в заколонном пространстве необходимыми технологическими параметрами - повышенной тампонирующей способностью, достаточной для создания межпластовой изоляции, и суффозионной устойчивостью в аномально-высоких пластовых условиях. В пластовых условиях такая система превращается в нетвердеющий высокоструктурированный тампонажный материал (ВТМ). The materials obtained according to this recipe possess the necessary technological parameters in the annulus - increased plugging ability, sufficient to create inter-layer isolation, and suffusion resistance in abnormally high reservoir conditions. In reservoir conditions, such a system turns into a non-hardening highly structured grouting material (VTM).

Содержание ингредиентов нетвердеющего материала подобрано на основании лабораторных исследований и регламентируется, исходя из обеспечения требуемых технологических параметров в процессе приготовления, закачки в скважину и выполнения технологических функций в заколонном пространстве. The content of ingredients of non-hardening material is selected on the basis of laboratory studies and is regulated based on ensuring the required technological parameters during preparation, injection into the well and performing technological functions in the annulus.

Концентрация палыгорскитовой глины и хризотил-асбеста выбирается исходя из обеспечения начальной подвижности раствора (верхний предел) и образования достаточно прочной пространственной структуры для удержания утяжелителя и образования ВТМ в заколонном пространстве (нижний предел). The concentration of palygorsk clay and chrysotile asbestos is selected based on the initial mobility of the solution (upper limit) and the formation of a sufficiently strong spatial structure to hold the weighting agent and the formation of TMV in the annular space (lower limit).

Содержание термопаса нормируется на основании достижения требуемых фильтрационных свойств в начальный период (нижний предел), а также достаточного упрочнения пространственной структуры геля, препятствующей суффозионному разрушению (верхний предел). The thermal safety content is normalized based on the achievement of the required filtration properties in the initial period (lower limit), as well as sufficient hardening of the spatial structure of the gel, which prevents suffusion destruction (upper limit).

Содержание доменного гранулированного шлака регламентируется исходя из достижения необходимой среды для дальнейшей гидратации палыгорскита (нижний предел) и поддержания в течение длительного времени коагуляционно-тиксотропной структуры геля (верхний предел). The content of blast furnace granulated slag is regulated on the basis of achieving the necessary environment for further hydration of palygorskite (lower limit) and maintaining the coagulation-thixotropic gel structure (upper limit) for a long time.

Концентрация утяжелителя выбирается исходя из требуемой плотности и нормирования седиментации. The concentration of the weighting agent is selected based on the required density and rationing of sedimentation.

При температурах от 150 до 300oС в качестве нетвердеющего изоляционного материала используют высокоструктурированный нейтрализованный шлам гальванического производства (ШГП) с регуляторами структурно-механических, адгезионных свойств и плотности, причем указанный материал обладает повышенной тампонирующей способностью и кольматирующим действием при следующем его составе, мас. ч. :
Вода - 100
ШГП(в пересчете на сухое вещество) - 8-50
Хризотил-асбест - 8-18
γ-БКЦ - 15-30
Сульфат меди - 0,5-15
Гематит - 10-120
ШГП представляет собой высококоллоидную гелевую систему с плотностью 1025-1030 кг/м3, дисперсионной средой которой служит вода, а дисперсной фазой - продукты обработки щелочно-солевых растворов гальванических ванн обезжиривания, фосфатирования, цинкования, кадмирования и оксидирования, представленные в основном комплексом нерастворимых гидроксидов цинка, хрома, кадмия, железа, меди и никеля.
At temperatures from 150 to 300 o C as a non-hardening insulating material using highly structured neutralized sludge galvanic production (SHP) with regulators of structural-mechanical, adhesive properties and density, and this material has an increased tamping ability and colmatizing effect with its next composition, wt. hours:
Water - 100
SHGP (in terms of dry matter) - 8-50
Chrysotile Asbestos - 8-18
γ-BCC - 15-30
Copper sulfate - 0.5-15
Hematite - 10-120
SHG is a high-colloidal gel system with a density of 1025-1030 kg / m 3 , the dispersion medium of which is water, and the dispersed phase is the products of processing alkaline-salt solutions of electroplating baths of degreasing, phosphating, galvanizing, cadmium plating and oxidation, which are mainly represented by a complex of insoluble hydroxides zinc, chromium, cadmium, iron, copper and nickel.

Высокая агрегативная устойчивость ШГП, по-видимому, объясняется снижением поверхностного натяжения раствора за счет присутствующих в нем поверхностно-активных веществ ОП-7 и ОП-10, поступающих из ванн травления и оксидирования. The high aggregative stability of SHP, apparently, is explained by a decrease in the surface tension of the solution due to the surface-active substances OP-7 and OP-10 present in it, coming from the etching and oxidation baths.

После обработки солевого раствора щелочами одновалентных металлов и вакуумного обезвоживания (эти операции являются обязательными и для предприятия перед выбросом отхода) ШГП имеет цвет от серого до темно-коричневого, влажность до 75 %, обладает статическим напряжением сдвига (СНС), а полученные гидроксиды вышеназванных металлов - высокой водоудерживающей способностью и тиксотропией. After treatment of the saline solution with alkalis of monovalent metals and vacuum dehydration (these operations are also mandatory for the enterprise before the waste is discharged), SHP has a color from gray to dark brown, humidity up to 75%, has a static shear stress (SSS), and the resulting hydroxides of the above metals - high water holding capacity and thixotropy.

Так, например, ШГП 75%-ной влажности имеет СНС 1/10 - 19/38 Па, а 15 и 10%-ные водные суспензии шлама - 4,8/6,2 и 1,8/2,9 Па соответственно.So, for example, SHP of 75% humidity has a SNA of 1/10 - 19/38 Pa, and 15 and 10% aqueous slurry suspensions have 4.8 / 6.2 and 1.8 / 2.9 Pa, respectively.

Коэффициент тиксотропии ШГП составляет 2,1, а динамическое напряжение сдвига 46,8 Па. В силу высоких структурно-механических свойств ШГП имеет хорошую удерживающую способность утяжелителя, а высокая седиментационная устойчивость (не более 0,5 %) и низкая водоотдача (не более 5-6 см3/30 мин) объясняется высокой водоудерживающей способностью гидроксидных гелей поливалентных металлов. Вода в гидроксидах металлов находится в двух ее разновидностях - неструктурной (в виде молекул Н2О) и структурной (в виде ОН- - групп).The SHG thixotropy coefficient is 2.1, and the dynamic shear stress is 46.8 Pa. Due to the high structural and mechanical properties SHGP has good retention of weighting agent and high sedimentation stability (not more than 0.5%) and low water loss (less than 6.5 cm 3/30 min) due to the high water-holding capacity of polyvalent metal hydroxide gels. Water in metal hydroxides is in its two varieties - non-structural (in the form of Н 2 О molecules) and structural (in the form of ОН - - groups).

Дополнительное регулирование структурно-механических свойств (в том числе пластической прочности) образующегося в заколонном пространстве высокоструктурированного, гелеобразного тампонажного материала достигается вводом хризотил-асбеста, предварительно обработанного в водном растворе соли медного купороса. При взаимодействие ионов поливалентного металла с поверхностными группами асбеста волокна минерала приобретают высокую сорбционную активность. Под действием кислой среды волокна асбеста расщепляются на элементарные "иголки" (фибрилы), в результате чего значительно увеличивается также адгезионная способность тампонажного материала. Additional regulation of the structural and mechanical properties (including plastic strength) of a highly structured, gel-like grouting material formed in the annulus is achieved by introducing chrysotile asbestos, previously treated in an aqueous solution of copper sulfate salt. During the interaction of polyvalent metal ions with surface asbestos groups, mineral fibers acquire high sorption activity. Under the influence of an acidic medium, asbestos fibers are split into elementary "needles" (fibrils), as a result of which the adhesive ability of cement material is also significantly increased.

После затворения γ-БКЦ на полученной кислой асбестовой суспензии активные центры последнего взаимодействуют с Са(ОН)2, выделяющимся при гидратации γ-БКЦ, образуя единую и упрочняющуюся во времени минеральную композицию, обладающую высокими адгезионными и деформативными свойствами. Так же, как и для 1-й рецептуры, используется асбест по ГОСТ 12871-67 "Асбест-хризотиловый". Соль поливалентного металла (СПМ) может быть представлена сульфатами, хлоридами, нитратами алюминия, железа, хрома, меди, марганца, цинка и других тяжелых металлов, а также комбинациями двух или более солей. Используются также известные промышленные отходы, содержащие смеси этих солей, например отход сплава титановых хлораторов (ОРТХ), возгоны титановых хлораторов (ВТХ), отход марганца (II) азотнокислого (ОМА) и т. п.After mixing of γ-BCC on the resulting acidic asbestos suspension, the active centers of the latter interact with Ca (OH) 2 , which is released upon hydration of γ-BCC, forming a single and time-hardening mineral composition with high adhesive and deformation properties. As well as for the 1st formulation, asbestos is used according to GOST 12871-67 "Asbestos-chrysotile". The polyvalent metal salt (SPM) can be represented by sulfates, chlorides, nitrates of aluminum, iron, chromium, copper, manganese, zinc and other heavy metals, as well as combinations of two or more salts. Well-known industrial wastes containing mixtures of these salts are also used, for example, titanium chlorinator alloy waste (ORX), titanium chlorinator sublimates (VTX), manganese (II) nitrate waste (OMA), etc.

Дальнейшее упрочнение структуры высокопластичного тампонажного материала в заколонном пространстве происходит за счет новых гидроксидных гелей поливалентных металлов, образующихся в процессе обменной реакции между гидроксидом кальция, выделяющимся в процессе гидратации γ-БКЦ, и солью по следующей реакции:

Figure 00000005

где Me+2 - катион поливалентного металла;
γ-БКЦ - низкоактивное, бесклинкерное вяжущее, основным компонентом которого является минерал-двухкальциевый силикат, γ-модификации (γ-2CaO*SlO2, γ-C2S). Этот минерал является главной составной частью саморассыпающегося шлака (СРШ) - отхода производства рафинированного феррохрома, в котором содержание γ-C2S достигает 78-80 %.Further hardening of the structure of highly plastic cement material in the annulus occurs due to new hydroxide gels of polyvalent metals formed during the exchange reaction between calcium hydroxide released during the hydration of γ-BCC and the salt according to the following reaction:
Figure 00000005

where Me +2 is a polyvalent metal cation;
γ-BCC - a low-activity, clinker-free binder, the main component of which is a mineral-dicalcium silicate, γ-modifications (γ-2CaO * SlO 2 , γ-C 2 S). This mineral is the main component of self-dissolving slag (SRS) - waste from the production of refined ferrochrome, in which the content of γ-C 2 S reaches 78-80%.

Смесь СРШ и кварцевого песка, полученная по дезинтеграторной или по другим активационным технологиям, названа γ-БКЦ. A mixture of SRS and quartz sand, obtained by disintegrator or other activation technologies, is called γ-BCC.

Преимущество γ-БКЦ перед другими низкоактивными шлаковыми вяжущими в том, что его медленная гидратация начинается в заколонном пространстве после воздействия температуры выше 85-90oС, тем самым обеспечивается упрочнение структуры только в заколонном пространстве и в технологически необходимых временных интервалах.The advantage of γ-BCC over other low-activity slag binders is that its slow hydration begins in the annular space after exposure to temperatures above 85-90 o C, thereby ensuring the hardening of the structure only in the annular space and in technologically necessary time intervals.

Основным назначением гематита является регулирование плотности ВГТМ. Однако реакция между гематитом и гидроксидом кальция при высоких температурах:

Figure 00000006

приводит к образованию новых гелей гидроксида железа, которые являются кольматантами и способствуют дальнейшему упрочнению структуры ВГТМ в заколонном пространстве.The main purpose of hematite is to control the density of VGTM. However, the reaction between hematite and calcium hydroxide at high temperatures:
Figure 00000006

leads to the formation of new iron hydroxide gels, which are colmatants and contribute to further strengthening of the structure of VHTM in the annulus.

Реакция образования гидроксидов - процесс непрерывный вследствие низкой активности гематита и медленного выделения гидроксида кальция при гидратации низкоактивного γ-БКЦ, в связи с чем структура ВГТМ во времени упрочняется, повышается его кольматирующая способность, растет коэффициент тампонирующей способности. The reaction of the formation of hydroxides is a continuous process due to the low activity of hematite and the slow release of calcium hydroxide during the hydration of low-activity γ-BCC, in connection with which the structure of VHTM is strengthened over time, its colding ability increases, and the coefficient of plugging ability increases.

Содержание шлама гальванического производства регламентируется исходя из обеспечения начальной седиментационной устойчивости (нижний предел), а также требуемой начальной подвижности (верхний предел). Содержание хризотил-асбеста также установлено исходя из необходимой начальной подвижности (верхний предел) и достижения требуемого показателя тампонирующей способности и достаточной прочности структуры ВГТМ. The content of sludge from galvanic production is regulated on the basis of ensuring initial sedimentation stability (lower limit), as well as the required initial mobility (upper limit). The content of chrysotile asbestos was also established on the basis of the necessary initial mobility (upper limit) and the achievement of the required rate of tamponing ability and sufficient strength of the structure of the HTM.

При использовании сульфата меди концентрацией менее 0,5 % не образуется достаточного количества гелей-кольматантов, а скорость протекания обменных реакций низкая. При использовании концентрации более 15 % эффект не повышается. When using copper sulfate with a concentration of less than 0.5%, a sufficient number of co-gels are not formed, and the rate of exchange reactions is low. When using a concentration of more than 15%, the effect does not increase.

Содержание γ-БКЦ регламентировано исходя из достижения коагуляционно-тиксотропной структуры ВГТМ в заколонном пространстве в зависимости от температурных условий, а также получения достаточного количества гидроксида кальция для обменных реакций с СПМ сульфата меди и гематита. The content of γ-BCC is regulated based on the achievement of the coagulation-thixotropic structure of VHTM in the annulus depending on temperature conditions, as well as obtaining a sufficient amount of calcium hydroxide for exchange reactions with SPM of copper sulfate and hematite.

При содержании γ-БКЦ менее 15 % образуется недостаточно прочная пространственная структура, а при концентрациях более 30 % эффект не повышается. When the content of γ-BCC is less than 15%, an insufficiently strong spatial structure is formed, and at concentrations of more than 30% the effect does not increase.

Концентрация гематита также регламентирована исходя из нормирования плотности ВГТМ и получения седиментационно-устойчивых суспензий. Hematite concentration is also regulated on the basis of normalizing the density of VHTM and obtaining sedimentation-stable suspensions.

Приготовление ВГТМ осуществляется следующим образом. The preparation of VGTM is as follows.

В расчетное количество воды вводят расчетное количество соли поливалентного металла (медного купороса) или солевого отхода, перемешивают до полного ее растворения. В полученный солевой раствор добавляют хризотил-асбест и продолжают перемешивание до полного распускания асбеста (0,5-1,0 ч). После этого, не останавливая перемешивания, вводят последовательно расчетное количество ШГП, γ-БКЦ и гематита до образования гомогенной суспензии. Затем закачивают расчетное количество полученного материала в обсадную колонну в необходимой последовательности. The estimated amount of polyvalent metal salt (copper sulfate) or salt waste is introduced into the calculated amount of water, mixed until it is completely dissolved. Chrysotile asbestos is added to the resulting saline solution and stirring is continued until the asbestos completely dissolves (0.5-1.0 hours). After that, without stopping mixing, the calculated amount of SHP, γ-BCC and hematite are introduced sequentially until a homogeneous suspension is formed. Then, the calculated amount of the obtained material is pumped into the casing in the required sequence.

После бурения с применением бурового раствора на нефтяной основе (РНО) для крепления скважины в условиях температур от 80 до 250oС разработана рецептура нетвердеющего изоляционного материала, в качестве основы используют углеводородную жидкость с регуляторами структурно-механических, адгезионных свойств и плотности, причем указанный материал обладает повышенной тампонирующей способностью и кольматирующим действием при следующем его составе, мас. ч. :
Дизельное топливо - 100
Битум - 1,5-12,5
Крезол - 0,3-2,0
Бентонитовый глинопорошок - 10-30
Резиновая крошка - 10-20
Барит - 10-120
Технология приготовления раствора заключается в предварительном вводе крезола в дизельное топливо и при циркуляции в ЦА в замкнутой системе "мерная емкость-насос-мерная емкость" добавляют последовательно расчетное количество битума, бентонита, резиновой крошки и барита.
After drilling with the use of oil-based drilling mud (RNO) to fix the well at temperatures from 80 to 250 o C, a formulation of non-hardening insulating material is developed, hydrocarbon fluid with regulators of structural-mechanical, adhesive properties and density is used as the basis, and this material has an increased plugging ability and kolmatiruyuschee action in the next composition, wt. hours:
Diesel - 100
Bitumen - 1.5-12.5
Cresol - 0.3-2.0
Bentonite Clay Powder - 10-30
Rubber crumb - 10-20
Barite - 10-120
The technology for preparing the solution consists in the preliminary introduction of cresol into diesel fuel and, when circulating in CA in a closed system "measured capacity-pump-measured capacity", the calculated amount of bitumen, bentonite, crumb rubber and barite are successively added.

Крезол является ароматическим разбавителем, повышающим растворимость в дизельном топливе остальных ингредиентов, а также регулирующим подвижность высоковязкого, гелеобразного раствора. Cresol is an aromatic diluent that increases the solubility in diesel fuel of the remaining ingredients, and also regulates the mobility of a highly viscous, gel-like solution.

Границы концентраций установлены исходя из достижения гомогенной устойчивой системы (верхний предел) и требуемой подвижности (нижний предел). The concentration limits are set based on the achievement of a homogeneous stable system (upper limit) and the required mobility (lower limit).

Битум является первичным углеводородным структурообразователем, повышающим вязкость дизельного топлива до необходимых значений для удержания последующей твердой фазы бентонитового глинопорошка. Bitumen is the primary hydrocarbon builder, increasing the viscosity of diesel fuel to the required values to hold the subsequent solid phase of bentonite clay powder.

Пределы концентраций установлены исходя из условия создания первичной структуры, способной удерживать твердую фазу (нижний предел), а также недопустимости чрезмерного повышения вязкости, влияющего на начальную подвижность (верхний предел). The concentration limits are set based on the conditions for creating a primary structure capable of retaining the solid phase (lower limit), as well as the inadmissibility of an excessive increase in viscosity, which affects the initial mobility (upper limit).

Дальнейшее увеличение структурно-механических свойств гелеобразного раствора достигается бентонитовым глинопорошком. В заколонном пространстве упрочнение структуры происходит под действием температуры и контакта глинистого материала с пластовыми водами. Содержание бентонита регламентируется исходя из достижения удовлетворительной подвижности и требуемых структурно-механических свойств гелеобразной пасты в заколонном пространстве (верхний предел), а также достижения первичной структуры раствора, способной удерживать твердую фазу (нижний предел). A further increase in the structural and mechanical properties of the gel-like solution is achieved by bentonite clay powder. In the annular space, hardening of the structure occurs under the influence of temperature and contact of clay material with formation water. The content of bentonite is regulated on the basis of achieving satisfactory mobility and the required structural and mechanical properties of the gel-like paste in the annulus (upper limit), as well as achieving the primary structure of the solution capable of retaining the solid phase (lower limit).

Содержание резиновой крошки устанавливается опытным путем исходя из условий достижения необходимых кольматационных свойств тампонажного раствора и геологических условий цементирования. Наиболее эффективными оказались концентрации от 10 до 20 мас. ч. The content of rubber crumb is established empirically on the basis of the conditions for achieving the necessary mud properties of the cement slurry and geological conditions of cementing. The most effective concentrations were from 10 to 20 wt. h

Барит является наиболее предпочтительным по дисперсности утяжелителем, способным также влиять на структурообразующую способность раствора. Концентрация барита выбирается исходя из требуемой плотности тампонажного материала. Barite is the most preferred dispersant weighting agent, capable of also affecting the structure-forming ability of the solution. The concentration of barite is selected based on the required density of the cement material.

На чертеже продемонстрирована схема способа крепления скважины в осадочном комплексе пород с продуктивным газовым пластом. Как видно из чертежа, в зоне продуктивного пласта 2 установлено твердое цементное кольцо 1. Последующие твердые цементные кольца установлены на расстояниях, рассчитанных согласно предложенному выше выражению. В промежутки между цементными кольцами закачивают нетвердеющий тампонажный материал 3. На участках кавернозности установлены центрирующие фонари 4. The drawing shows a diagram of a method of fixing a well in a sedimentary complex of rocks with a productive gas reservoir. As can be seen from the drawing, a solid cement ring 1 is installed in the zone of the productive formation 2. Subsequent solid cement rings are installed at distances calculated according to the above expression. In the spaces between the cement rings, non-hardening cement material is pumped 3. Centering lights 4 are installed in the cavernous areas.

Таким образом, приведенные выше сведения свидетельствуют о том, что предложенное техническое решение удовлетворяет критериям "новизна" и "существенное отличие". Кроме того, утилизация вышеупомянутых промышленных отходов позволит решить не менее важную - экологическую проблему. Thus, the above information indicates that the proposed technical solution meets the criteria of "novelty" and "significant difference". In addition, the disposal of the aforementioned industrial waste will solve an equally important environmental problem.

Использование данного технического решения создает положительный эффект по отношению к известным техническим решениям, что подтверждается результатами сравнительных испытаний (см. таблицу). The use of this technical solution creates a positive effect in relation to the known technical solutions, which is confirmed by the results of comparative tests (see table).

Как видно из таблицы, предлагаемые нетвердеющие тампонажные материалы на водной и углеводородной основах отличаются от известных (прототипа) значительно лучшими технологическими параметрами, широким интервалом регулирования плотности и растекаемости и более высокой термостойкостью, а также повышенными значениями коэффициентов тампонирующей способности, адгезии к вмещающей среде. При определении сравнительной кольматирующей способности значение известного технического решения (прототипа) принимали за единицу. As can be seen from the table, the proposed non-hardening grouting materials on a water and hydrocarbon basis differ from the known (prototype) significantly better technological parameters, a wide range of regulation of density and spreadability and higher heat resistance, as well as increased values of the coefficients of plugging ability, adhesion to the surrounding medium. In determining the comparative colmatizing ability, the value of a known technical solution (prototype) was taken as a unit.

Способ крепления скважины по предлагаемому техническому решению осуществляют следующим образом. The method of fastening a well according to the proposed technical solution is as follows.

Пример. Требуется осуществить крепление высокотемпературной геотермальной скважины глубиной 4001 м, пробуренной в изверженных породах и предназначенной использоваться в качестве объекта для создания гидроциркуляционной геотермальной системы (проект осуществлялся ФГУП НПЦ "Недра" на Северном Кавказе). Example. It is required to fasten a high-temperature geothermal well with a depth of 4001 m drilled in igneous rocks and intended to be used as an object for creating a hydro-circulation geothermal system (the project was carried out by the Federal State Unitary Enterprise Scientific and Production Center "Nedra" in the North Caucasus).

Плотность бурового раствора в скважине - 1120-1150 кг/м3, температура на забое - 223oС.The density of the drilling fluid in the well is 1120-1150 kg / m 3 , the temperature at the bottom is 223 o C.

Стратиграфический разрез скважины представлен устойчивыми гранитоидами и эльджуртинскими гранитами. Номинальный диаметр скважины - 215,9, средний коэффициент кавернозности - 1,1; проницаемые тектонические трещины по стволу отсутствуют. Диаметр обсадной колонны - 139,7 мм, марка стали - С-95, толщина стенки - 9,2 мм. Допустимое внутреннее давление для труб обсадной колонны - 75,2 МПа, допустимая растягивающая нагрузка - 2070 кН. The stratigraphic section of the well is represented by stable granitoids and Eljurti granites. Nominal diameter of the well - 215.9, average cavernosity coefficient - 1.1; permeable tectonic cracks along the trunk are absent. The diameter of the casing string is 139.7 mm, the steel grade is S-95, and the wall thickness is 9.2 mm. Permissible internal pressure for casing pipes is 75.2 MPa, permissible tensile load is 2070 kN.

При проведении гидроразрыва пород (Рг.раз• 65-70 МПа), нагнетании холодной воды и добыче перегретого пара, в случае сплошного цементирования от забоя до устья, возникают термомеханические напряжения в крепи скважины, превышающие допустимые значения и для цементного камня, и для обсадной колонны, что приводит к разрушению цементной оболочки и обсадной колонны.When conducting hydraulic fracturing of rocks (R g.raz • 65-70 MPa), injection of cold water and production of superheated steam, in the case of continuous cementing from the bottom to the mouth, thermomechanical stresses arise in the wellhead, exceeding the permissible values for both cement stone and casing, which leads to the destruction of the cement sheath and casing.

Например, расчеты показывают, что при добыче перегретого пара, температура которого на устье скважины составляет 140-160oС и более, в верхней части обсадной колонны возникают растягивающие нагрузки 3700-4500 кН. Очевидно, что такие нагрузки неизбежно приведут к разрушению "жесткой" крепи скважины. Предотвратить возникновение напряжений можно в том случае, если участки обсадной колонны не закреплены жестко, а имеют возможность продольного и поперечного перемещения (деформации) в пределах между цементными кольцами, т. е. в пределах части колонны, находящейся в нетвердеющем тампонажном материале.For example, the calculations show that when producing superheated steam, the temperature of which at the wellhead is 140-160 o C or more, tensile loads of 3700-4500 kN occur in the upper part of the casing string. Obviously, such loads will inevitably lead to the destruction of the "rigid" well support. Stress can be prevented if the sections of the casing are not fixed rigidly, but have the possibility of longitudinal and transverse movement (deformation) between the cement rings, i.e., within the part of the column located in a non-hardening grouting material.

Расстояния между фиксирующими твердыми цементными кольцами, например, для случая добычной скважины при температуре добываемой пароводяной смеси 140-160oС рассчитывают исходя из вышеприведенного выражения и они составляют 270-350 м.The distances between the fixing solid cement rings, for example, for the case of a production well at a temperature of the produced steam-water mixture of 140-160 o With calculated based on the above expression and they are 270-350 m

В качестве первой порции тампонажного материала в скважину закачивают твердеющий тампонажный раствор на основе γ-БКЦ с регуляторами схватывания, который имеет следующие технологические характеристики:
Водоцементное отношение - 0,5
Плотность, кг/м3 - 1820
Растекаемость, см - 17-18
Время загустевания при 200oС, мин - 320
Водоотделение, % - 0,2
Коэффициент тампонирующей способности, Кт, - 1,95.
As the first portion of the grouting material, a hardening grouting mortar based on γ-BCC with setting regulators is pumped into the well, which has the following technological characteristics:
Water-cement ratio - 0.5
Density, kg / m 3 - 1820
Spreadability, cm - 17-18
Thickening time at 200 o С, min - 320
Water separation,% - 0.2
The coefficient of plugging ability, K t - 1.95.

Предел прочности цементного камня при Т= 223oС через 2 сут, МПа, на изгиб - 5,8, на сжатие - 18,9.The tensile strength of cement stone at T = 223 o C after 2 days, MPa, bending - 5.8, compression - 18.9.

В качестве второй порции закачивают высокоструктурированный нетвердеющий тампонажный материал на основе ШГП со следующими ингредиентами (мас. ч. ):
ШГП (в пересчете на сухое вещество) - 50
Вода - 100
Хризотил-асбест - 17,0
γ-БКЦ - 17,0
Медный купорос - 5,0
Гематит - 110,0
Перед закачкой в скважину приготовленный раствор имеет следующие технологические параметры:
Плотность, кг/см3 - 1650
Растекаемость, см - 16,0-16,5
Водоотделение, % - 0
Коэффициент тампонирующей способности, Кт - 1,75
После испытания в автоклавной установке в течение 5 часов при Т= 223oС и Р= 50 МПа образующийся структурированный нетвердеющий тампонажный материал приобретает следующие параметры:
Плотность, кг/м3 - 1650
Растекаемость, см - не течет (пластичный материал)
Водоотделение, % - 0
Коэффициент тампонирующей способности, Кт - 2,5
Пластическая прочность, МПа - 0,9-1,3
Сцепление с горной породой, МПа - 0,5-0,7
Сцепление с обсадной колонной, МПа - 0,2-2,5
В последующем операцию повторяют, закачивая последовательно тампонажный раствор и нетвердеющий состав в требуемых расчетных количествах.
As a second portion, a highly structured non-hardening grouting material based on SHP is pumped with the following ingredients (parts by weight):
SHGP (in terms of dry matter) - 50
Water - 100
Chrysotile Asbestos - 17.0
γ-BCC - 17.0
Copper sulfate - 5.0
Hematite - 110.0
Before injection into the well, the prepared solution has the following technological parameters:
Density, kg / cm 3 - 1650
Spreadability, cm - 16.0-16.5
Water separation,% - 0
The coefficient of plugging ability, K t - 1,75
After testing in an autoclave for 5 hours at T = 223 o C and P = 50 MPa, the resulting structured non-hardening grouting material acquires the following parameters:
Density, kg / m 3 - 1650
Spreadability, cm - does not flow (plastic material)
Water separation,% - 0
The coefficient of plugging ability, K t - 2.5
Plastic strength, MPa - 0.9-1.3
Adhesion to the rock, MPa - 0.5-0.7
Clutch with casing, MPa - 0.2-2.5
Subsequently, the operation is repeated by pumping grouting mortar and non-hardening composition in the required calculated quantities in sequence.

Источники информации:
1. Булатов А. И. Формирование и работа цементного камня в скважине М. , Недра, 1990.
Sources of information:
1. Bulatov A. I. The formation and operation of cement stone in the well M., Nedra, 1990.

2. Дисперсно-армированные тампонажные материалы Е. С. Тангалычев, B. C. Башкутов, O. К. Ангелопуло и др. М. , НИИОЭНГ, сер. "Бурение" вып. 19(81), 1984. 2. Dispersion-reinforced grouting materials E. S. Tangalychev, B. C. Bashkutov, O. K. Angelopulo et al. M., NIIOENG, ser. "Drilling" issue. 19 (81), 1984.

3. Патент Российской Федерации 1301961. Приоритет от 05.11.83 г. Опубл. в бюл. от 07.04.87. 3. Patent of the Russian Federation 1301961. Priority dated 11/05/83, Publ. in bull. from 04/07/87.

Claims (2)

1. Способ крепления скважины, включающий последовательную закачку в заколонное пространство нетвердеющего изоляционного материала с повышенной тампонирующей способностью и кольматирующим действием и твердеющего тампонажного материала, формирующего твердые кольца с необходимыми прочностными характеристиками, фиксирующие обсадную колонну, отличающийся тем, что расстояние между фиксирующими твердыми кольцами определяют из следующего выражения:
Figure 00000007

где Е - модуль упругости материала труб, МПа;
J - момент инерции сечения обсадной колонны, м4;
Кк - коэффициент, учитывающий влияние заколонного нетвердеющего материала на устойчивость обсадной колонны;
σкр - критическое напряжение, МПа;
F - площадь поперечного сечения обсадной колонны, м2.
1. A method of securing a well, comprising sequentially injecting into the annular space a non-hardening insulating material with increased plugging ability and colding effect and a hardening cementing material forming solid rings with the necessary strength characteristics, fixing the casing, characterized in that the distance between the fixing solid rings is determined from the following expression:
Figure 00000007

where E is the modulus of elasticity of the pipe material, MPa;
J is the moment of inertia of the casing string, m 4 ;
K to - coefficient taking into account the influence of annular non-hardening material on the stability of the casing;
σ cr - critical stress, MPa;
F is the cross-sectional area of the casing, m 2 .
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при температурах от 70 до 180oС в качестве нетвердеющего изоляционного материала используют высокоструктурированную гелеобразную суспензию термопаса и палыгорскитовой глины с регуляторами структурно-механических, адгезионных свойств и плотности, причем указанный материал обладает повышенной тампонирующей способностью и кольматирующим действием при следующем его составе, мас. ч. :
Вода - 100
Палыгорскитовая глина - 5-17
Термопас - 5-15
Хризотил-асбест - 6-15
Гранулированный доменный шлак - 10-20
Утяжелитель - 20-120
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при температурах от 150 до 300oС в качестве нетвердеющего изоляционного материала используют высокоструктурированный нейтрализованный шлам гальванического производства - ШПГ с регуляторами структурно-механических, адгезионных свойств и плотности, причем указанный материал обладает повышенными тампонирующей способностью и кольматирующим действием при следующем его составе, мас. ч. :
Вода - 100
ШПГ (в пересчете на сухое вещество) - 8-50
Хризотил-асбест - 8-18
γ-БКЦ - 15-30
Сульфат меди - 0,5-15
Гематит - 10-120
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при температурах от 80 до 250oС для приготовления нетвердеющего изоляционного материала в качестве основы используют углеводородную жидкость с регуляторами структурно-механических свойств и плотности, причем указанный материал обладает повышенной тампонирующей способностью и кольматирующим действием при следующем составе, мас. ч. :
Дизельное топливо - 100
Битум - 1,5-12,5
Крезол - 0,3-2,0
Бентонитовый глинопорошок - 10-30
Резиновая крошка - 10-20
Барит - 20-120
2. The method according to p. 1, characterized in that at temperatures from 70 to 180 o C as a non-hardening insulating material using a highly structured gel-like suspension of thermal safety and palygorskite clay with regulators of structural-mechanical, adhesive properties and density, and this material has a high tamping ability and kolmatiruyuschee action in its next composition, wt. hours:
Water - 100
Palygorskite clay - 5-17
Termopas - 5-15
Chrysotile Asbestos - 6-15
Granulated blast furnace slag - 10-20
Weighting compound - 20-120
3. The method according to p. 1, characterized in that at temperatures from 150 to 300 o C as a non-hardening insulating material using a highly structured neutralized sludge galvanic production - SHPG with regulators of structural-mechanical, adhesive properties and density, and this material has increased tamping ability and kolmatiruyuschee action in its next composition, wt. hours:
Water - 100
ShPG (in terms of dry matter) - 8-50
Chrysotile Asbestos - 8-18
γ-BCC - 15-30
Copper sulfate - 0.5-15
Hematite - 10-120
4. The method according to p. 1, characterized in that at temperatures from 80 to 250 o With for the preparation of non-hardening insulating material as the basis use a hydrocarbon liquid with regulators of structural and mechanical properties and density, and this material has an increased tamping ability and colmatizing effect in the following composition, wt. hours:
Diesel - 100
Bitumen - 1.5-12.5
Cresol - 0.3-2.0
Bentonite Clay Powder - 10-30
Rubber crumb - 10-20
Barite - 20-120
RU99125200A 1999-11-30 1999-11-30 Method of well casing RU2178060C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125200A RU2178060C2 (en) 1999-11-30 1999-11-30 Method of well casing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125200A RU2178060C2 (en) 1999-11-30 1999-11-30 Method of well casing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99125200A RU99125200A (en) 2001-09-20
RU2178060C2 true RU2178060C2 (en) 2002-01-10

Family

ID=20227552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99125200A RU2178060C2 (en) 1999-11-30 1999-11-30 Method of well casing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2178060C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446199C2 (en) * 2006-08-07 2012-03-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Geopolymer composition capable of pumping, which is meant to be used in oil industry
RU2571474C1 (en) * 2014-12-15 2015-12-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Water inflow shutoff method in fractured carbonate reservoirs
CN107794012A (en) * 2016-09-05 2018-03-13 中石化石油工程技术服务有限公司 Toughness reinforcing expansion cement slurry is used in a kind of gas storage well cementation
RU2726667C1 (en) * 2019-12-18 2020-07-15 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Well construction method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446199C2 (en) * 2006-08-07 2012-03-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Geopolymer composition capable of pumping, which is meant to be used in oil industry
RU2571474C1 (en) * 2014-12-15 2015-12-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Water inflow shutoff method in fractured carbonate reservoirs
CN107794012A (en) * 2016-09-05 2018-03-13 中石化石油工程技术服务有限公司 Toughness reinforcing expansion cement slurry is used in a kind of gas storage well cementation
CN107794012B (en) * 2016-09-05 2020-12-04 中石化石油工程技术服务有限公司 Toughening expansive cement slurry for gas storage well cementation
RU2726667C1 (en) * 2019-12-18 2020-07-15 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Well construction method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109250972B (en) High-temperature-resistant elastic well cementing cement slurry system for heavy oil thermal production well and preparation method thereof
EP3694821B1 (en) Composition of a cement additive material as an additive to cementitious mineral admixtures, and utilised as latent hydraulic binders to improve the outcome of cementitious products
AU2020281163B2 (en) Cement activator composition for treatment of subterranean formations
JP5832063B2 (en) Well sealant composition containing cationic latex and method of use thereof
CN101699268B (en) Rapid judgment of sodium bicarbonate water type oil well corrosion and corrosion inhibitor
WO2013192399A2 (en) Method of treating a subterranean formation with a mortar slurry designed to form a permeable mortar
Chukwuemeka et al. Plug and abandonment of oil and gas wells–A comprehensive review of regulations, practices, and related impact of materials selection
US4635724A (en) CO2 -enhanced hydrocarbon recovery with corrosion-resistant cement
EA019336B1 (en) Method of well treatment and construction
RU2178060C2 (en) Method of well casing
Kruszewski et al. Alkali-activated aluminosilicate sealing system for deep high-temperature well applications
WO2015020564A1 (en) Squeeze-cementing, plugging composition on the basis of magnesian binding substances "quick-stone"
CN114574179B (en) Pressure response type consolidation plugging agent and preparation method and application thereof
RU2271444C1 (en) Method for water-permeable reservoir isolation
MX2014012348A (en) Wide temperature range cement retarder.
Ostroot et al. Sub-surface disposal of acidic effluents
Agzamov et al. The application of calcium polysulfide to increase corrosion resistance of the timbering of wells
RU2618539C1 (en) Method of repair and insulation operations in a well
SU1654540A1 (en) Grouting mixture
Bayanak et al. Comprehensive review on gas migration and preventative strategies through well cementing
KR102483753B1 (en) Environment-friendly PHC pile grout additive based on steel byproduct utilization
RU2819844C1 (en) Method of water shutoff works
RU2138616C1 (en) Compound for consolidation of bottom-hole zone of bed
RU2179230C2 (en) Plugging composition
Aggarwal A Critical Analysis on Role of Nanoparticles in Oil-Well Cementation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091201