RU2259468C1 - Complex reagent for grouting mortar and grouting mortar - Google Patents

Complex reagent for grouting mortar and grouting mortar Download PDF

Info

Publication number
RU2259468C1
RU2259468C1 RU2004104566/03A RU2004104566A RU2259468C1 RU 2259468 C1 RU2259468 C1 RU 2259468C1 RU 2004104566/03 A RU2004104566/03 A RU 2004104566/03A RU 2004104566 A RU2004104566 A RU 2004104566A RU 2259468 C1 RU2259468 C1 RU 2259468C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cement
grouting mortar
reagent
plasticizer
forming agent
Prior art date
Application number
RU2004104566/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004104566A (en
Inventor
боконь С.А. Р (RU)
С.А. Рябоконь
бова Л.И. Р (RU)
Л.И. Рябова
А.Е. Нижник (RU)
А.Е. Нижник
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение"Бурение"
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 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение"Бурение" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение"Бурение"
Priority to RU2004104566/03A priority Critical patent/RU2259468C1/en
Publication of RU2004104566A publication Critical patent/RU2004104566A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2259468C1 publication Critical patent/RU2259468C1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: oil production industry, particularly for grouting mortar preparation during oil and gas well casing.
SUBSTANCE: complex reagent includes fluid loss reducing agent, plasticizer and antifoaming agent. The reagent additionally has structure-forming agent. All above components are taken in the following amounts (% by weight): fluid loss reducing agent - 30-94, plasticizer - 2-25, antifoaming agent - 1-14, structure-forming agent - 3-25. Structure-forming agent comprises at least one aluminum compound selected from the group including hydroxychloride, tetrahydroxychloride, pentahydroxychloride or amorphous aluminum oxide. Grouting mortar includes cement and above complex reagent added to cement in amount of 0.6-1.5% of dry cement weight. For grouting mortar production light-weight cement with lightweight additive is used. Lightweight additive is clay, diatomite, vermiculite, pearlite or microspheres. The cement is Portland cement with additives or without additives, expandable cement or gypsum cement.
EFFECT: reduced water losses, increased sedimentary stability, hardened grouting mortar uniformity over the full column dimension, possibility to use grouting mortar with normal density, as well as light and superlight grouting mortar.
4 cl, 3 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и используется в процессе крепления нефтяных и газовых скважин при приготовлении тампонажных растворов.The invention relates to the oil and gas industry and is used in the process of fixing oil and gas wells in the preparation of cement slurries.

Известен комплексный реагент для тампонажных растворов - понизитель водоотдачи, содержащий в своем составе водорастворимую гидрооксиэтилцеллюлозу (сульфацелл) и суперпластификатор С-3. Известен тампонажный раствор, содержащий этот реагент [1].A well-known complex reagent for grouting mortars is a fluid loss reducer containing water-soluble hydroxyethyl cellulose (sulfacell) and C-3 superplasticizer. Known cement slurry containing this reagent [1].

Недостатком реагента и тампонажного раствора является то, что этот реагент вызывает вспенивание тампонажного раствора, чем снижает способность к прокачке в затрубном пространстве, замедляет сроки схватывания тампонажных растворов, эффективен для бездобавочного портландцемента, для легких цементов седиментационная стойкость низкая.The disadvantage of the reagent and grouting mortar is that this reagent causes foaming of grouting mortar, which reduces the ability to pump in the annulus, slows down the setting time of grouting mortars, is effective for non-additive Portland cement, for light cements sedimentation resistance is low.

Известен комплексный реагент для тампонажных растворов, обеспечивающий прокачку раствора в затрубное пространство, снижающий его водоотдачу и повышающий седиментацию в широком диапазоне температур (от 50 до 150°С), понижающий пенообразование, имеющий следующий состав:A well-known complex reagent for cement slurries, providing pumping the solution into the annulus, reducing its water loss and increasing sedimentation in a wide temperature range (from 50 to 150 ° C), reduces foaming, having the following composition:

Понизитель водоотдачиWater loss reducer 60-9060-90 ПластификаторPlasticizer 9-259-25 ПеногасительAntifoam agent 1-15.1-15.

Недостатком данного реагента и содержащего его тампонажного раствора является увеличение плотности тампонажного раствора до 1,9-2 кг/см3 и длительные сроки схватывания в диапазоне низких температур. Кроме того, для облегченных тампонажных систем реагент не обеспечивает седиментационно-стойких растворов.The disadvantage of this reagent and the cement slurry containing it is an increase in the density of the cement slurry up to 1.9-2 kg / cm 3 and long setting time in the low temperature range. In addition, for lightweight grouting systems, the reagent does not provide sedimentation-resistant solutions.

Механизм действия данных реагентов основан на пластификации систем тампонажных растворов и снижении водоцементного фактора, что может сказаться отрицательно на долговременной прочности камня из-за недостатка воды для гидратации в более поздние сроки твердения.The mechanism of action of these reagents is based on the plasticization of cement slurry systems and a decrease in the water-cement factor, which may adversely affect the long-term strength of the stone due to the lack of water for hydration in the later stages of hardening.

Целью изобретения является получение комплексного реагента для тампонажных растворов, обеспечивающего устранение указанных недостатков тампонажных систем.The aim of the invention is to obtain a comprehensive reagent for cement slurries, providing the elimination of these disadvantages of cement systems.

Поставленная цель достигается тем, что комплексный реагент для тампонажного раствора, включающий понизитель водоотдачи, пластификатор, пеногаситель, дополнительно содержит структурообразователь при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved in that the complex reagent for cement slurry, including a loss of fluid loss, a plasticizer, antifoam, further comprises a structure-forming agent in the following ratio of components, wt.%:

Понизитель водоотдачиWater loss reducer 30-9430-94 ПластификаторPlasticizer 2-252-25 ПеногасительAntifoam agent 1-141-14 СтруктурообразовательStructure former 3-25.3-25.

Комплексный реагент в качестве структурообразователя содержит, по крайней мере, одно соединение алюминия из группы: гидрооксихлорид, тетрагидрооксихлорид, пентагидрооксихлорид, аморфная окись алюминия.The complex reagent as a builder contains at least one aluminum compound from the group: hydroxychloride, tetrahydroxychloride, pentahydroxychloride, amorphous alumina.

Поставленная цель достигается также тем, что тампонажный раствор, включающий цемент и комплексный реагент, в качестве последнего содержит описанный заявляемый реагент в количестве 0,6-1,5% к массе сухого цемента.This goal is also achieved by the fact that the grouting mortar, including cement and a complex reagent, as the last contains the described inventive reagent in an amount of 0.6-1.5% by weight of dry cement.

В качестве цемента он содержит цемент облегченный с облегчающей добавкой, одной из группы: глина, трепел, диатомит, вермикулит, перлит, микросферы. В качестве цемента он также может содержать добавочный или бездобавочный портландцемент, или расширяющийся цемент, или гипсоцемент.As a cement, it contains lightweight cement with a lightweight additive, one of the group: clay, tripoli, diatomite, vermiculite, perlite, microspheres. As cement, it may also contain additional or non-additive Portland cement, or expanding cement, or gypsum cement.

Новая заявляемая совокупность известных компонентов реагента и тампонажного раствора обеспечивает изменение концентрации твердеющего раствора, обеспечивающую повышенную седиментационную устойчивость, не снижающую плотность тампонажного раствора, обеспечивая его безусадочность, адгезию к трубам и породе, необходимые сроки схватывания при температурах от 20 до 90°С. Тиксотропность полученной системы обеспечивает снижение давления при прокачке. Низкая водоотдача, седиментационная стойкость, однородность камня по всему столбу обеспечивается не только тампонажным раствором нормальной плотности, но и легким и сверхлегким тампонажным раствором.The new inventive combination of known components of the reagent and cement slurry provides a change in the concentration of the hardening mortar, providing increased sedimentation stability, not reducing the density of the cement slurry, ensuring its non-shrinkage, adhesion to pipes and rocks, the necessary setting time at temperatures from 20 to 90 ° C. The thixotropy of the resulting system provides a decrease in pressure during pumping. Low water loss, sedimentation resistance, uniformity of the stone throughout the column is provided not only with cement slurry of normal density, but also with light and ultralight cement slurry.

В качестве понизителя водоотдачи в заявляемом реагенте может быть ПВС (поливиниловый спирт), МЦ - метилцеллюлоза, сульфацелл, гидрооксиэтилцеллюлоза и другие понизители водоотдачи.As a fluid loss reducer in the inventive reagent, there can be PVA (polyvinyl alcohol), MC - methyl cellulose, sulfacell, hydroxyethyl cellulose and other water loss reducers.

В качестве пеногасителя могут быть использованы: трибутилфосфат ТБФ, гликольэтилсиликаты-полиметилсилоксановая жидкость (ПМС), лапиро-пилен гликоль ЛПГ-40 и др.As antifoam can be used: TBP tributyl phosphate, glycol ethyl silicate-polymethyl siloxane liquid (PMS), lapiropylene glycol LPG-40, etc.

В качестве структурообразователя могут быть использованы неорганические соли - соединения алюминия: гидрооксихлорид, тетрагидрооксихлорид, пентагидрооксихлорид, аморфная окись алюминия (АОА) и их смеси.Inorganic salts - aluminum compounds: hydroxychloride, tetrahydroxychloride, pentahydroxychloride, amorphous alumina (AOA) and mixtures thereof can be used as a structurant.

В качестве вяжущего может быть цемент бездобавочный (ПЦТБ-G), добавочный (ПЦТ-II-100), облегченный с различными наполнителями: глинами, трепелом, микросферами, расширяющийся цемент, гипсоцемент и др. В качестве пластификатора могут быть С-3, нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФ) или их соли, лигносульфонаты и др.As a binder can be cement without additives (PCTB-G), additive (PCT-II-100), lightened with various fillers: clays, tripoli, microspheres, expanding cement, gypsum cement, etc. As a plasticizer can be C-3, nitrilotrimethylphosphonic acid (NTP) or their salts, lignosulfonates, etc.

Пример №1 (табл., опыт 1). Для получения берут 94% (94 г) понизителя водоотдачи ПВС, 2% (2 г) пластификатора С-3, 9% (9 г) гидрооксихлорида алюминия и 1% (1 г) пеногасителя ТБФ. Все тщательно перемешивают. Слеживаемость и липкость (в отличие от ПВС) реагента снижаются, он становится однородным. Хорошо растворяется в воде. Берут 1,5% (15 г) реагента к массе 1 кг облегченного цемента, содержащего микросферы, смешивают с водой и получают однородный тампонажный раствор, имеющий нулевой водоотстой, практически нулевую контракцию и регулируемые сроки схватывания. За счет синергетического эффекта органических и неорганических реагентов, структурирующих раствор, эффект контракции растягивается во времени и становится нулевым, водоотдача раствора снижается до 20 см3/30 мин.Example No. 1 (tab., Experiment 1). To obtain take 94% (94 g) of the PVA fluid loss reducer, 2% (2 g) of the C-3 plasticizer, 9% (9 g) of aluminum hydroxychloride and 1% (1 g) of TBF defoamer. All mix thoroughly. Caking and stickiness (unlike PVA) of the reagent are reduced, it becomes homogeneous. It is well dissolved in water. Take 1.5% (15 g) of the reagent to a mass of 1 kg of lightweight cement containing microspheres, mixed with water and get a homogeneous cement slurry having zero water sludge, almost zero contraction and adjustable setting time. Due to the synergistic effect of organic and inorganic reagents structurants solution contraction effect is stretched in time and becomes zero water loss solution is reduced to 20 cm 3/30 min.

Пример №2. Для получения реагента берут 30% (30 г) гидрооксиэтилцеллюлозы (ОЭЦ), соль НТФ "корилат" - пластификатор 25% (25 г), 25% (25 г) пентагидрооксихлорида алюминия, 14% (14 г) полиметилсилоксановой жидкости. Перемешивают до однородной массы. Берут 0,5% (5 г) реагента к массе 1 кг бездобавочного портландцемента ПЦТ II -100. Готовят тампонажный раствор согласно существующим ГОСТам и проводят его испытания (см.табл., опыт 4).Example No. 2. To obtain the reagent, 30% (30 g) of hydroxyethyl cellulose (OEC) is taken, NTF Corilate salt is a plasticizer 25% (25 g), 25% (25 g) aluminum pentahydroxychloride, 14% (14 g) of polymethylsiloxane liquid. Stir until smooth. Take 0.5% (5 g) of the reagent to a mass of 1 kg of unattended Portland cement PCT II -100. Prepare the grouting mortar according to existing GOSTs and test it (see table, experiment 4).

Пример №3 (табл., опыт 7). Для получения реагента берут 94% (94 г) МЦ, добавляют 2% (2 г) пластификатора С-3, 3% (3 г) аморфной окиси алюминия, 1% (1 г) пеногасителя лапрола-Л-21.024. Тщательно перемешивают.Example No. 3 (tab., Experiment 7). To obtain the reagent, 94% (94 g) of MC are taken, 2% (2 g) of C-3 plasticizer, 3% (3 g) of amorphous alumina, 1% (1 g) of Laprol-L-21.024 antifoam are added. Mix thoroughly.

Берут 0,75% (7,5 г) полученного реагента к массе 1 кг облегченного цемента, содержащего глину, готовят тампонажный раствор согласно ГОСТу и испытывают на физико-химические характеристики: водоотстой, контракция, водоотдача, сроки схватывания (см. табл., опыт 6).Take 0.75% (7.5 g) of the obtained reagent to a mass of 1 kg of lightweight clay-containing cement, prepare a grouting mortar according to GOST and test for physicochemical characteristics: water-sludge, contraction, water loss, setting time (see table, experience 6).

Использованные источники.Used sources.

1. Заявка на патент РФ №97106934/03 от 28.04.97. Е 21 В 33/138.1. Application for patent of the Russian Federation No. 97106934/03 from 04/28/97. E 21 B 33/138.

2. Патент РФ №2194149, 2001 г.2. RF patent No. 2194149, 2001

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (4)

1. Комплексный реагент для тампонажных растворов, содержащий понизитель водоотдачи, пластификатор и пеногаситель, отличающийся тем, что дополнительно содержит структурообразователь при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. A comprehensive reagent for cement slurries containing a loss of fluid loss, a plasticizer and an antifoam, characterized in that it further comprises a structure-forming agent in the following ratio of components, wt.%: понизитель водоотдачиwater loss reducer 30-9430-94 пластификаторplasticizer 2-252-25 пеногасительantifoam 1-141-14 структурообразовательbuilder 3-25,3-25,
при этом структурообразователь содержит, по крайней мере, одно соединение алюминия из группы: гидрооксихлорид, тетрагидрооксихлорид, пентагидрооксихлорид, аморфная окись алюминия.wherein the structure-forming agent contains at least one aluminum compound from the group: hydroxychloride, tetrahydroxychloride, pentahydroxychloride, amorphous alumina.
2. Тампонажный раствор, включающий цемент и комплексный реагент, отличающийся тем, что содержит комплексный реагент по п.1 в количестве 0,6-1,5% к массе сухого цемента.2. A cement slurry comprising cement and a complex reagent, characterized in that it contains the complex reagent according to claim 1 in an amount of 0.6-1.5% by weight of dry cement. 3. Тампонажный раствор по п.2, отличающийся тем, что в качестве цемента содержит цемент облегченный с облегчающей добавкой, одной из группы: глина, трепел, диатомит, вермикулит, микросферы.3. The grouting mortar according to claim 2, characterized in that the cement contains lightweight cement with a lightweight additive, one of the group: clay, tripoli, diatomite, vermiculite, microspheres. 4. Тампонажный раствор по п.2, отличающийся тем, что содержит в качестве цемента бездобавочный или добавочный портландцемент, или расширяющийся цемент, или гипсоцемент.4. The grouting mortar according to claim 2, characterized in that it contains as the cement an additive-free or additive Portland cement, or an expanding cement, or gypsum cement.
RU2004104566/03A 2004-02-16 2004-02-16 Complex reagent for grouting mortar and grouting mortar RU2259468C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004104566/03A RU2259468C1 (en) 2004-02-16 2004-02-16 Complex reagent for grouting mortar and grouting mortar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004104566/03A RU2259468C1 (en) 2004-02-16 2004-02-16 Complex reagent for grouting mortar and grouting mortar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004104566A RU2004104566A (en) 2005-07-20
RU2259468C1 true RU2259468C1 (en) 2005-08-27

Family

ID=35842275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004104566/03A RU2259468C1 (en) 2004-02-16 2004-02-16 Complex reagent for grouting mortar and grouting mortar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2259468C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471846C1 (en) * 2011-07-20 2013-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Grouting mortar

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471846C1 (en) * 2011-07-20 2013-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Grouting mortar

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004104566A (en) 2005-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4948429A (en) Method of controlling air entrainment in concrete compositions
CA2609853C (en) Fast binder compositions for concrete parts and works containing a calcium salt
WO2009016230A2 (en) Cement-based grout composition
KR101396859B1 (en) Admixture composition for cement revealing early strength, and Cement comprising the same
RU2360940C1 (en) Expanding plugging material
EP2536670A1 (en) Foamed concrete
RU2625408C2 (en) Use of methylhydroxyethylcellulose as additive to cement
JP2018140920A (en) Additive for cement, and cement composition
JP4251505B2 (en) Multi-purpose mixture for hydraulic cement compositions
EP2900617B1 (en) Antifreeze composition for producing a durable concrete in cold temperature conditions
RU2259468C1 (en) Complex reagent for grouting mortar and grouting mortar
JP3224276B2 (en) Cement additives and defoamers
KR19990022635A (en) Hydraulic Cement Condensation Accelerator Based on Nitro Alcohol
JP2004284873A (en) Hydraulic complex material
JPH11292592A (en) Admixture for mineral binder based on hydrogenated disaccharide, mineral binder containing same and its preparation
JP2820953B2 (en) Underwater concrete composition
RU2168478C1 (en) Complex additive to concretes and mortars
JPS60195046A (en) Cementitious self leveling material composition
CN110776600A (en) Preparation method of polycarboxylic acid plastic retention agent
CN115385615B (en) Cement-based grouting material
RU2477740C1 (en) Grouting mortar
RU2728023C1 (en) Antifreeze additive for concrete mixture
RU2759479C1 (en) Nanomodified building mortar
JP2001048615A (en) Cement admixture and cement composition using the same
JP7407556B2 (en) Additive for cement, cement composition, and method for improving cement strength

Legal Events

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

Effective date: 20130217