RU2268990C2 - Insulation hydrosealing material - Google Patents

Insulation hydrosealing material Download PDF

Info

Publication number
RU2268990C2
RU2268990C2 RU2003129776/03A RU2003129776A RU2268990C2 RU 2268990 C2 RU2268990 C2 RU 2268990C2 RU 2003129776/03 A RU2003129776/03 A RU 2003129776/03A RU 2003129776 A RU2003129776 A RU 2003129776A RU 2268990 C2 RU2268990 C2 RU 2268990C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyacrylamide
polyethylenepolyamine
liquid glass
drilling mud
polyethylene polyamine
Prior art date
Application number
RU2003129776/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003129776A (en
Inventor
Павел Григорьевич Бердников (RU)
Павел Григорьевич Бердников
Рауф Рахимович Лукманов (RU)
Рауф Рахимович Лукманов
Константин Васильевич Антонов (RU)
Константин Васильевич Антонов
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Башгеолцентр" Республики Башкортостан (ГУП "Башгеолцентр" РБ)
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 Государственное унитарное предприятие "Башгеолцентр" Республики Башкортостан (ГУП "Башгеолцентр" РБ) filed Critical Государственное унитарное предприятие "Башгеолцентр" Республики Башкортостан (ГУП "Башгеолцентр" РБ)
Priority to RU2003129776/03A priority Critical patent/RU2268990C2/en
Publication of RU2003129776A publication Critical patent/RU2003129776A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2268990C2 publication Critical patent/RU2268990C2/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry, particularly isolation materials adapted to case wells and to isolate formations.
SUBSTANCE: insulation material comprises spent clay drilling mud having predetermined density, polyacrylamide, gel-forming agent, namely liquid glass, and polyethylenepolyamine. The polyethylenepolyamine includes diethylenetriamine, triethylenetetramine and triethylenepentamine. Above components are taken in the following amounts (% by clay drilling mud weight): polyacrylamide - 0.05-1.00, liquid glass - 0.1-1.5 and polyethylenepolyamine - 0.01-0.2.
EFFECT: increased structural properties, increased stability and reduced filtering ability.
1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, к составам материалов для крепления скважин и разобщения пластов.The invention relates to the oil and gas industry, to compositions of materials for fastening wells and separation of layers.

При креплении скважин и разобщении пластов широко применяется способ цементирования скважин с использованием в качестве изоляционного материала тампонажного цемента. (Булатов А.И. Формирование и работа цементного камня в скважине. - М.: Недра, 1990).When attaching wells and separating formations, a method of cementing wells is widely used using cement as an insulating material. (Bulatov A.I. Formation and operation of cement stone in a well. - M .: Nedra, 1990).

Однако цемент недолговечен, разрушается из-за старения, под влиянием температуры, механических воздействий, пластовых вод и др. факторов. Он не обеспечивает качественную и длительную изоляцию скважин из-за образования в нем и на контактах с ним трещин по указанным выше причинам.However, cement is short-lived, deteriorates due to aging, under the influence of temperature, mechanical stress, formation water, and other factors. It does not provide high-quality and long-term isolation of wells due to the formation of cracks in it and at its contacts for the above reasons.

Наиболее близким аналогом изобретения является состав изоляционного материала - гидрозатвора, включающий отработанный буровой раствор определенной плотности, полиакриламид, феррохромлигносульфонат, КМЦ, ингибиторы коррозии и нейтрализаторы химреагентов-коррексит и ЖС-7. (Патент РФ №2186937, Е 21 В 33/138. Изоляционный материал-гидрозатвор).The closest analogue of the invention is the composition of the insulating material - a hydraulic seal, including spent drilling fluid of a certain density, polyacrylamide, ferrochrome lignosulfonate, CMC, corrosion inhibitors and neutralizers of chemical reagents-corrects and ZhS-7. (RF patent No. 2186937, Е 21 В 33/138. Insulating material-water seal).

Недостатком этого изоляционного материала-гидрозатвора являются сложный состав, низкие структурно-механические и изоляционные свойства, низкая седиментационная устойчивость и стабильность, повышенная фильтрация. Эти недостатки обусловлены тем, что полиакриламид является флокулянтом, поэтому осаждает твердую фазу, снижает стабильность, седиментационную устойчивость и изолирующие свойства гидрозатвора. Кроме того, ПАА и КМЦ подвержены деструкции, что приводит к потере их первоначальных свойств.The disadvantage of this insulating material-gas seal is the complex composition, low structural, mechanical and insulating properties, low sedimentation stability and stability, increased filtration. These disadvantages are due to the fact that polyacrylamide is a flocculant, therefore, it precipitates a solid phase, reduces stability, sedimentation stability and insulating properties of a water seal. In addition, PAA and CMC are subject to destruction, which leads to the loss of their original properties.

Задачей изобретения является улучшение структурных свойств, снижение фильтрации и повышение стабильности изоляционного материала-гидрозатвора.The objective of the invention is to improve the structural properties, reduce filtration and increase the stability of the insulating material-gas seal.

Поставленная задача решается тем, что изоляционный материал-гидрозатвор, включающий отработанный глинистый буровой раствор определенной плотности и полиакриламид, дополнительно содержит гелеобразователь - жидкое стекло и полиэтиленполиамин - смесь диэтилентриамина, триэтилентетрамина и тетраэтиленпентаамина при следующем соотношении компонентов, мас.% от отработанного глинистого бурового раствора:The problem is solved in that the insulating material-water seal, including spent clay drilling mud of a certain density and polyacrylamide, additionally contains a gelling agent - water glass and polyethylene polyamine - a mixture of diethylene triamine, triethylenetetramine and tetraethylene pentamine in the following ratio of components, wt.% Of spent clay mud:

полиакриламидpolyacrylamide 0,05-1,000.05-1.00 жидкое стеклоliquid glass 0,1-1,50.1-1.5 указанный полиэтиленполиаминspecified polyethylene polyamine 0,01-0,200.01-0.20

Для получения изоляционного материала-гидрозатвора используют отработанный буровой раствор с плотностью, отвечающей требованиям «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности». При этом используется гидролизованный полиакриламид с молекулярной массой 1·10-6-1·10-7 различных марок DK-Drill, PDA-1030, Praestol и др., жидкое стекло по ГОСТ 13078-81 и полиэтиленполиамин по ТУ 2413-357-00203447-99. Полиэтиленполиамин представляет собой смесь диэтилентриамина, триэтилентетраамина и тетраэтиленпентаамина, причем количественное содержание каждого из этих компонентов в смеси может меняться от 10 до 60 мас.%. Это жидкость хорошо растворимая в воде. Применяется в качестве отвердителя эпоксидных смол.To obtain an insulating material, a hydraulic seal is used spent drilling mud with a density that meets the requirements of the "Safety Rules in the oil and gas industry." In this case, hydrolyzed polyacrylamide with a molecular weight of 1 · 10 -6 -1 · 10 · 7 of various grades DK-Drill, PDA-1030, Praestol and others, liquid glass in accordance with GOST 13078-81 and polyethylene polyamine in accordance with TU 2413-357-00203447 are used -99. Polyethylene polyamine is a mixture of diethylene triamine, triethylenetetraamine and tetraethylene pentamine, and the quantitative content of each of these components in the mixture can vary from 10 to 60 wt.%. This liquid is highly soluble in water. It is used as a hardener of epoxy resins.

Из патентной и научно-технической литературы нам не известен изоляционный материал-гидрозатвор, содержащий совокупность указанных выше компонентов в предложенном количественном соотношении, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого технического решения.From the patent and scientific and technical literature, we do not know the insulating material-water seal containing the combination of the above components in the proposed quantitative ratio, which allows us to conclude about the novelty of the claimed technical solution.

Введение в отработанный глинистый буровой раствор полиакриламида и жидкого стекла с полиэтиленполиамином превращает жидкий отработанный глинистый буровой раствор определенной плотности в гель с высокими структурно-механическими свойствами, с низким показателем фильтрации. При этом полиэтиленполиамин в щелочной среде сшивает макромолекулы полиакриламида в сетчатую структуру, которая служит каркасом новообразования, а жидкое стекло дополнительно структурирует отработанный буровой раствор в ячейках сшитой структуры полимера. Жидкое стекло и полиэтиленполиамин в данном случае являются гелеобразователями, одновременно они снижают коррозионную активность раствора, нейтрализуют его активные компоненты, повышают стойкость полимера к деструкции.The introduction of polyacrylamide and liquid glass with polyethylene polyamine into the spent clay drilling mud turns the liquid spent clay mud of a certain density into a gel with high structural and mechanical properties, with a low filtration rate. In this case, polyethylene polyamine in an alkaline medium cross-links the polyacrylamide macromolecules into a network structure, which serves as the neoplasm, and liquid glass additionally structures the spent drilling fluid in the cells of the crosslinked polymer structure. Liquid glass and polyethylene polyamine in this case are gelling agents, at the same time they reduce the corrosion activity of the solution, neutralize its active components, and increase the resistance of the polymer to degradation.

Из существующего уровня техники нам не известно, что компоненты, входящие в состав изоляционного материала-гидрозатвора в данном сочетании, обеспечивают указанные выше свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна» и «изобретательский уровень».From the current level of technology, we do not know that the components that make up the sealant-seal in this combination provide the above properties, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Пример. В 1 л отработанного глинистого бурового раствора плотностью 1050 кг/м3, условной вязкостью 23 с, водоотдачей 8 см3/30 мин и СНС 1/10, равным 5/8 дПа, при перемешивании вводят 10,5 г (1%) порошкообразного ПАА, 15,75 г (1,5%) жидкого стекла и 2,1 г (0,2%) полиэтиленполиамина (ПЭПА).Example. In 1 liter of spent shale drilling solution density 1050 kg / m 3, viscosity 23 with conventional, fluid loss 8 cm 3/30 min and SNA 1/10 dPa equal to 5/8, is introduced under stirring 10.5 g (1%) of powdered PAA, 15.75 g (1.5%) of water glass and 2.1 g (0.2%) of polyethylene polyamine (PEPA).

После перемешивания состав выдерживают 3 часа в ожидании гелеобразования. После гелеобразования определяют свойства изоляционного материала.After mixing, the composition is kept for 3 hours in anticipation of gelation. After gelation, the properties of the insulating material are determined.

В таблице приведены составы и свойства изоляционного материала-гидрозатвора. Из данных таблицы следует, что вязкость, статическое напряжение сдвига и стабильность его выше, а водоотдача ниже, чем у составов по прототипу.The table shows the compositions and properties of the insulating material-water seal. From the data of the table it follows that the viscosity, static shear stress and stability are higher, and water loss is lower than that of the compositions of the prototype.

Более высокая вязкость и прочность структуры, стабильность и низкая водоотдача разработанного материала обеспечат более эффективную изоляцию пластов, долговременность действия гидрозатвора. Для повышения плотности в состав изоляционного материала могут быть введены минеральные наполнители - глина, мел, барит и т.п.Higher viscosity and strength of the structure, stability and low water loss of the developed material will provide more effective isolation of the layers, the long-term action of the water seal. To increase the density, mineral fillers can be introduced into the composition of the insulating material - clay, chalk, barite, etc.

Изоляционный материал-гидрозатвор при строительстве скважин готовят в емкостях. Для этого в расчетном потребном количестве отработанного глинистого бурового раствора при перемешивании растворяют в заданном соотношении полиакриламид, жидкое стекло и полиэтиленполиамин. При необходимости повышения плотности в состав гидрозатвора вводятся минеральные наполнители - глина, мел, барит. Затем изоляционный материал закачивается в скважину. До гелеобразования в течение 3-х часов этот гидрозатвор сохраняет текучесть достаточную для перекачивания насосами. В скважине этот изоляционный материал из жидкого состояния переходит в гелеобразное, приобретает высокие структурно-механические, изолирующие свойства.Insulation material-water seal during the construction of wells is prepared in containers. To do this, in the estimated required amount of spent clay drilling mud, with stirring, polyacrylamide, water glass, and polyethylene polyamine are dissolved in a predetermined ratio. If it is necessary to increase the density, mineral fillers - clay, chalk, barite - are introduced into the composition of the hydraulic seal. Then the insulating material is pumped into the well. Prior to gelation for 3 hours, this water trap retains sufficient fluidity for pumping. In the well, this insulating material passes from a liquid state into a gel state, acquires high structural-mechanical, insulating properties.

ТаблицаTable СоставStructure Содержание компонентов, %The content of components,% Свойства растворовSolution properties Стабильность, %Stability% Буровой глинистый растворClay mud ПолиакриламидPolyacrylamide Жидкое стеклоLiquid glass ПолиэтиленполиаминPolyethylene polyamine Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Условная вязкость, сConditional viscosity, s Показатель фильтрации, см3/30 минIndicator filtration, cm 3/30 min Статическое напряжение сдвига, дПаStatic shear stress, dPa 1 мин1 min 10 мин10 min ИсходныйSource 100one hundred -- -- -- 1,051.05 2323 88 55 88 0,30.3 1one 100one hundred 0,050.05 0,10.1 0,010.01 1,051.05 2525 77 1010 15fifteen 0,20.2 22 100one hundred 0,10.1 0,20.2 0,050.05 1,051.05 3535 55 2828 3333 00 33 100one hundred 0,30.3 0,50.5 0,10.1 1,061.06 180180 4four 110110 141141 00 4four 100one hundred 0,50.5 1,01,0 0,50.5 1,061.06 н/тn / t 33 162162 124124 00 55 100one hundred 1,01,0 1,51,5 1,01,0 1,071,07 н/тn / t 22 298298 322322 00 ПрототипPrototype 100one hundred 0,010.01 -- -- 1,051.05 2323 88 66 88 33 ПрототипPrototype 100one hundred 1,01,0 -- -- 1,061.06 н/тn / t 55 156156 202202 22 н/т - не течетn / t - does not flow

Claims (1)

Изоляционный материал-гидрозатвор, включающий отработанный глинистый буровой раствор определенной плотности и полиакриламид, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гелеобразователь - жидкое стекло и полиэтиленполиамин - смесь диэтилентриамина, триэтилентетраамина и тетраэтиленпентаамина при следующем соотношении компонентов, мас.% от отработанного бурового раствора:A water trap insulation material, including spent clay drilling mud of a certain density and polyacrylamide, characterized in that it additionally contains a gelling agent - water glass and polyethylene polyamine - a mixture of diethylene triamine, triethylene tetraamine and tetraethylene pentamine in the following ratio, wt.% Of the spent drilling fluid: ПолиакриламидPolyacrylamide 0,05-1,000.05-1.00 Жидкое стеклоLiquid glass 0,1-1,50.1-1.5 Указанный полиэтиленполиаминSpecified Polyethylene Polyamine 0,01-0,200.01-0.20
RU2003129776/03A 2003-09-29 2003-09-29 Insulation hydrosealing material RU2268990C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003129776/03A RU2268990C2 (en) 2003-09-29 2003-09-29 Insulation hydrosealing material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003129776/03A RU2268990C2 (en) 2003-09-29 2003-09-29 Insulation hydrosealing material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003129776A RU2003129776A (en) 2005-07-20
RU2268990C2 true RU2268990C2 (en) 2006-01-27

Family

ID=35842035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003129776/03A RU2268990C2 (en) 2003-09-29 2003-09-29 Insulation hydrosealing material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2268990C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111087980A (en) * 2018-10-24 2020-05-01 中国石油天然气股份有限公司 Drilling fluid and preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003129776A (en) 2005-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4687516A (en) Liquid fluid loss control additive for oil field cements
CN112409611B (en) Mussel bionic gel composition, self-repairing gel and plugging agent as well as preparation method and application of self-repairing gel and plugging agent
AU2007270995B2 (en) Storable nonaqueous cement slurries and methods of using same
US10287474B2 (en) Rare earth-containing compounds to enhance performance of downhole treatment compositions
US20110005969A1 (en) Compositions and processes for fracturing subterranean formations
EP0091377A1 (en) Well cementing compositions for fighting annular flow of gas under pressure
Simjou et al. Polyacrylamide gel polymer as water shut-off system: preparation and investigation of physical and chemical properties in one of the Iranian oil reservoirs conditions
EP0712816A1 (en) Set retarded downhole cement composition
US8376045B2 (en) Fluid loss additive containing a biodegradable grafted copolymer for a cement composition
US10557074B2 (en) Methods of cementing a wellbore with the use of an oil swellable elastomer
EA036934B1 (en) Cement isolation fluids for wellbores, methods of making, and methods of use
US11268010B2 (en) Methods of cementing a wellbore without using a spacer fluid with an alkyl end-capped ethoxylated fatty alcohol
CA2436377A1 (en) Process for controlling gas migration during well cementing
CN107686723A (en) CO (carbon monoxide)2Response in-situ gel channeling sealing sol and preparation method and application thereof
RU2385894C1 (en) METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3
EA016322B1 (en) Method of reducing production of water from a water and oil or gas producing subterranean formation
RU2268990C2 (en) Insulation hydrosealing material
US20140048265A1 (en) Cohesive settable cement system
RU2303048C1 (en) Light-weight grouting mortar
JPH01320250A (en) Fluid loss control addiivie of composition applied to oil well cement
US11028309B2 (en) Method of using resin coated sized particulates as spacer fluid
US11028311B2 (en) Methods of cementing a wellbore
US20170298270A1 (en) Environmental gelling agent for gravel packing fluids
RU2601708C1 (en) Viscoelastic composition for killing oil and gas wells
US20220033702A1 (en) Methods for wellbore strengthening

Legal Events

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

Effective date: 20050930