RU2267004C2 - Сырьевая смесь для получения теплозащитного тампонажного материала для условий многолетних мерзлых пород - Google Patents
Сырьевая смесь для получения теплозащитного тампонажного материала для условий многолетних мерзлых пород Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267004C2 RU2267004C2 RU2003131944/03A RU2003131944A RU2267004C2 RU 2267004 C2 RU2267004 C2 RU 2267004C2 RU 2003131944/03 A RU2003131944/03 A RU 2003131944/03A RU 2003131944 A RU2003131944 A RU 2003131944A RU 2267004 C2 RU2267004 C2 RU 2267004C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amount
- hollow glass
- weight
- glass microspheres
- raw mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и касается составов тампонажных материалов, используемых при цементировании обсадных колонн в условиях многолетних мерзлых пород. Сырьевая смесь для получения теплозащитного цементного тампонажного материала для условий многолетних мерзлых пород содержит, мас.%: тампонажный портландцемент - 34,4...43,3, полые стеклянные микросферы - 13,0...17,2, суперпластификатор С-3 - 0,26...0,32, вода - остальное или, мас.%: тампонажный портландцемент - 36,55...45,3, аппретированные полые стеклянные микросферы - 13,25...18,5, суперпластификатор С-3 - 0,28...0,34, вода - остальное. Технический результат - снижение теплопроводности во времени за счет уменьшения влажности цементного кольца, повышение надежности защиты от растепления в условиях многолетних мерзлых пород, герметичности затрубного пространства, дебита скважины при ее эксплуатации при значительном сокращении стоимости цементирования и защиты конструкции скважины от растепления. 5 табл.
Description
Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и касается составов тампонажных материалов, используемых при цементировании обсадных колонн в условиях многолетних мерзлых пород.
Известен состав тампонажного раствора, содержащего тампонажный портландцемент, наполнитель в виде аппретированных стеклянных микросфер марки МСО А9 в количестве от 3,5 до 13,2 мас.%, модифицирующие добавки - суперпластификатор НКНС-1 «40-03» и гидрофобизатор ГМЖ и воду (Патент РФ №1640367, кл. Е 21 В 33/138, 1991).
В известном тампонажном растворе содержится от 3,5 до 13,2 мас.% аппретированных полых стеклянных микросфер, что не позволяет достичь требуемых низких значений теплопроводности влажного тампонажного материала после затвердевания для возможности его использования в качестве теплозащиты многолетних мерзлых пород от растепления при эксплуатации скважины
Изобретение направлено на решение задачи по эффективной герметизации затрубного пространства нефтегазовых скважин при цементировании и одновременная защита ММП от растепления в процессе их крепления и эксплуатации.
Для этого сырьевая смесь для получения теплозащитного тампонажного материала для условий многолетних мерзлых пород, включающая тампонажный портландцемент (ПЦТ), модифицирующие добавки и наполнитель, в качестве модифицирующих добавок содержит суперпластификатор С-3, а в качестве наполнителя - полые стеклянные микросферы (ПСМС) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: тампонажный портландцемент - 34,4...43,3, полые стеклянные микросферы - 13,0...17,2, суперпластификатор С-3 - 0,26...0,32, вода - остальное или аппретированные полые стеклянные микросферы при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:тампонажный портландцемент - 36,55...45,3, аппретированные полые стеклянные микросферы -13,25...18,5, суперпластификатор С-3 - 0,28...0,34, вода - остальное.
Полые стеклянные микросферы имеют удельную поверхность не менее 44000 см2/г и серийно выпускаются промышленностью России по ТУ 6-36 и ТУ 6-11-156. В качестве вяжущего используется тампонажный портландцемент, который производится по ГОСТ 1581-96. Суперпластификатор С-3 соответствует требованиям ТУ 6-36-0204229-625. Суперпластификатор С-3 позволяет существенно снизить количество воды затворения при стандартной растекаемости.
Теплозащитный тампонажный материал приготавливается и закачивается с использованием традиционного цементировочного оборудования. Предлагаемый теплозащитный тампонажный материал позволяет получить сверхлегкий цементный тампонажный материал с плотностью вплоть до 0,78 г/см3, обладающий прочностью при изгибе в возрасте 2 сут от 0,8 до 1,3 МПа при температуре твердения (20±2)°С и от 1,2 до 2,5 МПа при температуре твердения (75±2)°C. Такие значения значительно превосходят требования ГОСТ РФ для облегченных цементных тампонажных материалов. Так, прочность на растяжение при изгибе для них должна быть больше 1 МПа. Предлагаемый материал имеет теплопроводность во влажном состоянии вплоть до 0,17 Вт/(м*°С), которая во времени снижается за счет влагопереноса и продолжающейся гидратации тампонажного портландцемента; позволяет исключить использование дорогостоящих лифтовых теплоизолирующих труб; производить монтаж посредством цементирования затрубного пространства скважин; значительно ускорить завершающие работы на скважине; существенно повысить надежность крепи при эксплуатации скважин. Сравнительные данные об известных и предлагаемых тампонажных материалах и свойства приведены в табл.1-5. В табл.3, 4, 5 приведены свойства предлагаемых цементных тампонажных материалов, сформированных в условиях скважины при давлениях 10-30 МПа и температуре 75°С. Результаты подтверждают стабильность тампонажного материала по средней плотности и теплопроводности под действием давления в скважине. Прочность таких материалов возрастает в несколько раз по сравнению с атмосферными условиями формирования камня. Анализ результатов (табл.5) показывает, что снижение влажности цементного камня приводит к уменьшению температуры грунта на границе цементного кольца с многолетними мерзлыми породами. Такой процесс повышает надежность конструкции скважины: растепление мерзлого грунта вокруг ствола скважины не происходит. С увеличением срока эксплуатации скважины снижается влажность камня за счет градиента температуры и влажности, гидратации тампонажного портландцемента, что ведет к повышению теплозащитных свойств предлагаемого теплозащитного материала с полыми стеклянными микросферами.
Применение предлагаемого теплозащитного материала дает возможность значительно снизить трудовые, энергетические, материальные и финансовые затраты при строительстве, повысить надежность при эксплуатации нефтяных и газовых скважин.
Claims (1)
- Сырьевая смесь для получения теплозащитного цементного тампонажного материала для условий многолетних мерзлых пород, включающая тампонажный портландцемент, модифицирующую добавку, наполнитель и воду, отличающаяся тем, что в качестве модифицирующей добавки она содержит суперпластификатор С-3, а в качестве наполнителя - полые стеклянные микросферы при соотношении ингредиентов, мас.%:
Тампонажный портландцемент 34,4...43,3 Полые стеклянные микросферы 13,0...17,2 Суперпластификатор С-3 0,26...0,32 Вода Остальное или аппретированные полые стеклянные микросферы при соотношении ингредиентов, мас.%:Тампонажный портландцемент 36,55...45,3 Аппретированные полые стеклянные микросферы 13,25...18,5 Суперпластификатор С-3 0,28...0,34 Вода остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003131944/03A RU2267004C2 (ru) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Сырьевая смесь для получения теплозащитного тампонажного материала для условий многолетних мерзлых пород |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003131944/03A RU2267004C2 (ru) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Сырьевая смесь для получения теплозащитного тампонажного материала для условий многолетних мерзлых пород |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003131944A RU2003131944A (ru) | 2005-04-27 |
| RU2267004C2 true RU2267004C2 (ru) | 2005-12-27 |
Family
ID=35635681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003131944/03A RU2267004C2 (ru) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Сырьевая смесь для получения теплозащитного тампонажного материала для условий многолетних мерзлых пород |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2267004C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509738C2 (ru) * | 2012-06-25 | 2014-03-20 | Михаил Рудольфович Предтеченский | Способ получения аппретированной алюмосиликатной микросферы |
| RU2528323C2 (ru) * | 2012-10-22 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") | Cпособ приготовления облегченного кладочного раствора и композиция для облегченного кладочного раствора |
| US9850363B2 (en) | 2012-11-26 | 2017-12-26 | Arkema France | Method for producing a master mixture based on carbonaceous nanofillers and superplasticiser, and the use thereof in hardenable inorganic systems |
-
2003
- 2003-10-31 RU RU2003131944/03A patent/RU2267004C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509738C2 (ru) * | 2012-06-25 | 2014-03-20 | Михаил Рудольфович Предтеченский | Способ получения аппретированной алюмосиликатной микросферы |
| RU2528323C2 (ru) * | 2012-10-22 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") | Cпособ приготовления облегченного кладочного раствора и композиция для облегченного кладочного раствора |
| US9850363B2 (en) | 2012-11-26 | 2017-12-26 | Arkema France | Method for producing a master mixture based on carbonaceous nanofillers and superplasticiser, and the use thereof in hardenable inorganic systems |
| US10208180B2 (en) | 2012-11-26 | 2019-02-19 | Arkema France | Method for producing a master mixture based on carbonaceous nanofillers and super plasticiser, and the use thereof in hardenable inorganic systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003131944A (ru) | 2005-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7351279B2 (en) | Cement compositions with improved mechanical properties and methods of cementing in subterranean formations | |
| US6957702B2 (en) | Cement compositions with improved mechanical properties and methods of cementing in a subterranean formation | |
| US8596356B2 (en) | Method of producing synthesis gas by the underground gasification of coal from a coal seam | |
| US20050178296A1 (en) | Cement compositions with improved mechanical properties and methods of cementing in subterranean formations | |
| KR101662721B1 (ko) | 경량 그라우트 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법 | |
| JP5330221B2 (ja) | 低水和熱セメント組成物、及び該組成物の使用方法 | |
| JP2000502314A (ja) | セメント系における改善された流動学的性質の制御方法 | |
| CA2714452A1 (en) | Extended settable compositions comprising cement kiln dust and associated methods | |
| AU2006203471A1 (en) | Method of cementing using bismuth salts or derivitives thereof | |
| FR3038613A1 (ru) | ||
| FR3038600A1 (fr) | Compositions de ciment a base d'aluminophosphate de calcium a duree de vie prolongee | |
| US20070125277A1 (en) | Treatment fluids comprising chlorinated carbohydrates | |
| US8435930B2 (en) | Low density cementitious compositions using lime kiln dust | |
| RU2267004C2 (ru) | Сырьевая смесь для получения теплозащитного тампонажного материала для условий многолетних мерзлых пород | |
| EP2635651B1 (en) | Retarded cement compositions and methods for well completions | |
| CN107902967B (zh) | 一种黄河泥砂建筑应用抗裂、粘结、保温砂浆干材料及其制备方法 | |
| RU2313559C2 (ru) | Сырьевая смесь для получения сверхлегкого тампонажного материала для условий многолетних мерзлых пород | |
| CA2875124A1 (en) | Cement compositions comprising saponins and associated methods | |
| RU2303048C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор | |
| US9139476B2 (en) | Compositions and methods for well completions | |
| RU2728244C1 (ru) | Композиция для цементирования в подземной формации | |
| AU2010236110B1 (en) | Application of a specialized slurry used for cementing tubulars in wells producing synthesis gas by underground coal gasification | |
| RU2245990C1 (ru) | Тампонажная композиция | |
| KR101861326B1 (ko) | 내구성 및 자기 치유성 경량 그라우트재 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법 | |
| CA2545810C (en) | Cementitious composition for use in elevated to fully saturated salt environments |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081101 |