RU2270328C1 - Method of preparing grouting mortar - Google Patents
Method of preparing grouting mortar Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270328C1 RU2270328C1 RU2004125498/03A RU2004125498A RU2270328C1 RU 2270328 C1 RU2270328 C1 RU 2270328C1 RU 2004125498/03 A RU2004125498/03 A RU 2004125498/03A RU 2004125498 A RU2004125498 A RU 2004125498A RU 2270328 C1 RU2270328 C1 RU 2270328C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- parts
- liquid glass
- modified liquid
- sodium silicate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для приготовления тампонажного раствора при проведении ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах.The proposal relates to the oil and gas industry and is intended for the preparation of cement slurry during repair and insulation works in oil and gas wells.
Известен способ приготовления тампонажного раствора, включающий растворение при нагревании в присутствии воды натриевой силикат-глыбы и смешение полученного жидкого стекла - водного раствора силиката натрия с модифицирующей добавкой, водой и органическим отвердителем [Соколович В.Е. Химическое закрепление грунтов, М., Стройиздат, 1981, с.27-33]. Автор предлагает способ химического закрепления грунтов в условиях современного градостроительства и для повышения силикатного модуля в низкомодульных силикатных растворах, использует в качестве модифицирующей добавки кремнефтористоводородную кислоту H2SiF6, которая вводится в количестве, не превышающем 5%, и при смешении с ней силикатный модуль повышается до 3,3-3,5. В качестве органического отвердителя использует 50%-ный раствор формамида плотностью 1073 кг/м3 при следующем соотношении компонентов, об. ч.:A known method of preparing a cement slurry, including dissolving sodium silicate block when heated in the presence of water and mixing the liquid glass obtained — an aqueous solution of sodium silicate with a modifying additive, water and an organic hardener [Sokolovich V.E. Chemical fixation of soils, M., Stroyizdat, 1981, p.27-33]. The author proposes a method of chemical fixation of soils in modern urban planning and to increase the silicate module in low-modulus silicate solutions, uses hydrofluoric acid H 2 SiF 6 as a modifying additive, which is introduced in an amount not exceeding 5%, and when mixed with it, the silicate module increases up to 3.3-3.5. As an organic hardener uses a 50% solution of formamide with a density of 1073 kg / m 3 in the following ratio of components, vol. hours:
или использует этилацетат в присутствии контакта Петрова при следующем соотношении компонентов, об. ч.:or uses ethyl acetate in the presence of Petrov’s contact in the following ratio of components, vol. hours:
Недостатком известного способа является низкая изолирующая способность тампонажных растворов в случае их использования при проведении ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах. Кроме того, определенные сложности возникают при работе с кремнефтористоводородной кислотой.The disadvantage of this method is the low insulating ability of cement slurries in the case of their use in the repair and insulation work in oil and gas wells. In addition, certain difficulties arise when working with hydrofluoric acid.
Технической задачей заявляемого способа является повышение изолирующей способности тампонажного раствора за счет расширения значений интервала силикатного модуля от 3,5 до 5,0, что в свою очередь позволяет увеличить технологические возможности применения тампонажного раствора.The technical task of the proposed method is to increase the insulating ability of the cement slurry by expanding the values of the interval of the silicate module from 3.5 to 5.0, which in turn allows to increase the technological capabilities of the use of cement slurry.
Задача решается предлагаемым способом приготовления тампонажного раствора, включающим растворение при нагревании в присутствии воды натриевой силикат-глыбы с модифицирующей добавкой и смешение полученного жидкого стекла - водного раствора силиката натрия с водой и органическим отвердителем.The problem is solved by the proposed method of preparing a cement slurry, including dissolving a sodium silicate block with a modifying additive when heated in the presence of water and mixing the resulting liquid glass — an aqueous solution of sodium silicate with water and an organic hardener.
Новым является то, что в качестве модифицирующей добавки используют кремнеземный наполнитель Росил-175, который вводят в процессе растворения при соотношении 27-50 мас.ч. к 100 мас.ч. натриевой силикат-глыбы и 200-300 мас.ч. воды и перемешивают до достижения силикатного модуля 3,5-5,0, а в качестве органического отвердителя используют формамид при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:New is that as a modifying additive use silica filler Rosil-175, which is introduced in the process of dissolution at a ratio of 27-50 wt.h. to 100 parts by weight sodium silicate block and 200-300 wt.h. water and stirred until the silicate module reaches 3.5-5.0, and formamide is used as the organic hardener in the following ratio of components, parts by weight:
или используют этилацетат в присутствии неонола АФ 9-12 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:or use ethyl acetate in the presence of neonol AF 9-12 in the following ratio of components, parts by weight:
Анализ патентной и научно-технической литературы позволил сделать вывод об отсутствии технических решений, содержащих существенные признаки заявленного способа, выполняющих аналогичную задачу, поэтому можно сделать вывод о соответствии критерию "новизна" и "изобретательский уровень".An analysis of the patent and scientific and technical literature allowed us to conclude that there are no technical solutions containing essential features of the claimed method that perform a similar task, so we can conclude that the criteria of "novelty" and "inventive step" are met.
Реагенты, применяемые в заявляемом способе, и, соответствующие требованиям ГОСТов и ТУ, представлены в таблице 1.The reagents used in the present method, and corresponding to the requirements of GOST and TU, are presented in table 1.
Осуществление способа приготовления тампонажного раствора.The implementation of the method of preparation of cement slurry.
В реактор с водой, нагретой до температуры не ниже 75°С, при перемешивании вводят натриевую силикат-глыбу с силикатным модулем 2,5-2,8 и продолжают нагревание. При достижении температуры реакционной смеси 90-97°С в реактор при перемешивании загружают модифицирующую добавку - кремнеземный наполнитель Росил-175. Процесс продолжают до полного растворения силикат-глыбы и кремнеземного наполнителя Росил-175. Степень готовности модифицированного жидкого стекла определяют по значению силикатного модуля согласно рецептуре тампонажного раствора, выбор которой зависит от геолого-технических характеристик скважины.A sodium silicate block with a silicate module of 2.5-2.8 is introduced into the reactor with water heated to a temperature of at least 75 ° C with stirring and heating is continued. When the temperature of the reaction mixture reaches 90-97 ° C, a modifying additive - silica filler Rosil-175 is loaded into the reactor with stirring. The process is continued until complete dissolution of the silicate block and silica filler Rosil-175. The degree of availability of modified liquid glass is determined by the value of the silicate module according to the grouting compounding, the choice of which depends on the geological and technical characteristics of the well.
Полученное модифицированное жидкое стекло смешивают с водой и формамидом в массовом соотношении 100:10-25:10-25 или с водой, этилацетатом в присутствии неонола АФ 9-12 в массовом соотношении 100:100:5-10:1. Поверхностно-активное вещество неонол АФ 9-12, будучи растворимо как в органической, так и в неорганической фазах, способствует равномерному гелеобразованию тампонажного раствора.The obtained modified liquid glass is mixed with water and formamide in a mass ratio of 100: 10-25: 10-25 or with water, ethyl acetate in the presence of neonol AF 9-12 in a mass ratio of 100: 100: 5-10: 1. The surfactant neonol AF 9-12, being soluble in both organic and inorganic phases, promotes uniform gelation of grouting mortar.
В результате предлагаемый способ приготовления тампонажного раствора увеличивает силикатный модуль жидкого стекла до 3,5-5,0, который является оптимальным для получения тампонажного раствора с повышенной изолирующей способностью и широким диапазоном технологических возможностей.As a result, the proposed method for the preparation of grouting mortar increases the silicate modulus of water glass to 3.5-5.0, which is optimal for producing grouting mortar with increased insulating ability and a wide range of technological capabilities.
Водоизолирующие свойства тампонажных растворов изучались на моделях пласта длиной 7 см и внутренним диаметром 2,7 см, заполненных кварцевым песком фракции 0,2-0,3 мм, которые позволяют моделировать закачку реагентов в пласт и вести непрерывный контроль за их расходом по схеме: "скважина-пласт" и "пласт-скважина". По результатам модельных испытаний рассчитывают коэффициент изоляции, который характеризует степень снижения проницаемости модели.The waterproofing properties of cement slurries were studied on reservoir models 7 cm long and 2.7 cm in internal diameter, filled with 0.2-0.3 mm fractions of quartz sand, which allow simulating the injection of reagents into the reservoir and continuously monitoring their flow rate according to the scheme: " well-reservoir "and" reservoir-well ". Based on the results of model tests, an isolation coefficient is calculated that characterizes the degree of decrease in permeability of the model.
Экспериментальным путем установлены оптимальные соотношения между силикатным модулем жидкого стекла и количеством всех компонентов тампонажного раствора с целью получения тампонажного раствора с высокой изолирующей способностью.Experimentally established the optimal ratio between the silicate module of water glass and the amount of all components of the cement slurry in order to obtain a cement slurry with high insulating ability.
Соотношения компонентов тампонажных растворов, приготовленных по предлагаемому способу и прототипу, время их отверждения и коэффициенты изоляции представлены в таблицах 2 и 3.The ratio of the components of cement slurries prepared by the proposed method and prototype, the time of their curing and insulation coefficients are presented in tables 2 and 3.
Ниже приведены примеры, подтверждающие возможность осуществления способа.The following are examples confirming the possibility of implementing the method.
Пример 1 (по таблице 2).Example 1 (according to table 2).
Процесс приготовления модифицированного жидкого стекла ведут в реакторе с рабочим объемом 6 м3 при постоянном перемешивании и нагревании. В реактор с 200 мас.ч. воды, нагретой до температуры 75°С, при перемешивании загружают 100 мас.ч. натриевой силикат-глыбы с силикатным модулем 2,5-2,8 и продолжают нагревание. При достижении температуры реакционной смеси 95°С в реактор при перемешивании вводят модифицирующую добавку - 27 мас.ч. кремнеземного наполнителя Росил-175. Процесс продолжают до полного растворения силикат-глыбы и кремнеземного наполнителя Росил-175. При этом получается модифицированное жидкое стекло с плотностью 1350 кг/м3 и силикатным модулем 3,5.The process of preparing modified liquid glass is carried out in a reactor with a working volume of 6 m 3 with constant stirring and heating. In a reactor with 200 parts by weight water heated to a temperature of 75 ° C, with stirring, load 100 wt.h. sodium silicate blocks with a silicate module of 2.5-2.8 and continue heating. When the temperature of the reaction mixture reaches 95 ° C, a modifying additive, 27 parts by weight, is introduced into the reactor with stirring. silica filler Rosil-175. The process is continued until complete dissolution of the silicate block and silica filler Rosil-175. This results in a modified liquid glass with a density of 1350 kg / m 3 and a silicate module of 3.5.
Далее на скважине производят смешение 100 мас.ч. модифицированного жидкого стекла с силикатным модулем 3,5, плотностью 1350 кг/м3, 25 мас.ч. формамида и 25 мас.ч. воды. Перемешивают тампонажный раствор в течение 10 минут и закачивают в скважину (таблица 2, №1). Тампонажный раствор, приготовленный таким образом, имеет плотность 1220 кг/м3, вязкость менее 30 мПа·с, начало отверждения 1 ч 30 мин, конец - 2 ч, коэффициент изоляции 95%.Further, at the well, 100 parts by weight are mixed. modified liquid glass with silicate module 3,5, density 1350 kg / m 3 , 25 parts by weight formamide and 25 parts by weight water. The cement slurry is mixed for 10 minutes and pumped into the well (table 2, No. 1). The cement slurry prepared in this way has a density of 1220 kg / m 3 , a viscosity of less than 30 MPa · s, the beginning of curing is 1 hour 30 minutes, the end is 2 hours, the isolation coefficient is 95%.
Примеры 2-9 (по таблице 2) производят аналогично примеру 1.Examples 2-9 (according to table 2) are produced analogously to example 1.
При уменьшении силикатного модуля модифицированного жидкого стекла до 3 тампонажный раствор не отверждается, а коэффициент изоляции такого раствора резко снижается до 12% (таблица 2, №А). Увеличение силикатного модуля модифицированного жидкого стекла до значения большего, чем 5 приводит к быстрому отверждению тампонажного раствора (таблица 2, №Б). Из этого следует, что применение модифицированного жидкого стекла с силикатным модулем ниже 3 и выше 5 в данном способе не целесообразно.When the silicate modulus of the modified liquid glass is reduced to 3, the cement slurry does not cure, and the insulation coefficient of such a solution drops sharply to 12% (table 2, No. A). An increase in the silicate modulus of the modified water glass to a value greater than 5 leads to the rapid curing of the cement slurry (table 2, No. B). From this it follows that the use of modified liquid glass with a silicate module below 3 and above 5 in this method is not advisable.
Сроки отверждения тампонажных растворов, приготовленных с использованием модифицированного жидкого стекла с одинаковым силикатным модулем, регулируются количеством формамида. Из таблицы 2 (№2-5) видно, что снижение количества формамида с 25 мас.ч. до 12 мас.ч. увеличивает время отверждения с 2 ч до 8 ч.The curing time of grouting mortars prepared using modified water glass with the same silicate module is controlled by the amount of formamide. From table 2 (No. 2-5) it is seen that the reduction in the amount of formamide from 25 wt.h. up to 12 parts by weight increases curing time from 2 hours to 8 hours
Пример 1 (по таблице 3, №5).Example 1 (according to table 3, No. 5).
Процесс приготовления модифицированного жидкого стекла ведут в реакторе с рабочим объемом 6 м3 при постоянном перемешивании и нагревании. В реактор с 200 мас.ч. воды, нагретой до температуры 75°С, при перемешивании загружают 100 мас.ч. натриевой силикат-глыбы с силикатным модулем 2,5-2,8 и продолжают нагревание. При достижении температуры реакционной смеси 95°С в реактор при перемешивании вводят модифицирующую добавку - 33 мас.ч. кремнеземного наполнителя Росил-175. Процесс продолжают до полного растворения силикат-глыбы и кремнеземного наполнителя Росил-175. При этом получается модифицированное жидкое стекло с плотностью 1390 кг/м3 и силикатным модулем 4.The process of preparing modified liquid glass is carried out in a reactor with a working volume of 6 m 3 with constant stirring and heating. In a reactor with 200 parts by weight water heated to a temperature of 75 ° C, with stirring, load 100 wt.h. sodium silicate blocks with a silicate module of 2.5-2.8 and continue heating. When the temperature of the reaction mixture reaches 95 ° C, a modifying additive, 33 parts by weight, is introduced into the reactor with stirring. silica filler Rosil-175. The process is continued until complete dissolution of the silicate block and silica filler Rosil-175. This results in a modified liquid glass with a density of 1390 kg / m 3 and silicate module 4.
Далее на скважине производят смешение 100 мас.ч. модифицированного жидкого стекла с силикатным модулем 4, плотностью 1390 кг/м3, 100 мас.ч. воды и 6 мас.ч. этилацетата в присутствии 1 мас.ч. неонола АФ 9-12. Перемешивают тампонажный раствор в течение 10 минут и закачивают в скважину.Further, at the well, 100 parts by weight are mixed. modified liquid glass with silicate module 4, density 1390 kg / m 3 , 100 wt.h. water and 6 parts by weight ethyl acetate in the presence of 1 parts by weight Neonol AF 9-12. Mix the grouting mortar for 10 minutes and pump it into the well.
Тампонажный раствор, приготовленный таким образом, имеет плотность 1180 кг/м3, вязкость менее 10 мПа·с, начало отверждения 1 ч 35 мин, конец - 1 ч 50 мин, коэффициент изоляции 98%.The cement slurry prepared in this way has a density of 1180 kg / m 3 , a viscosity of less than 10 MPa · s, the beginning of curing is 1 h 35 min, the end is 1 h 50 min, the insulation coefficient is 98%.
Остальные примеры по таблице 3 производят аналогично примеру 1.The remaining examples in table 3 produce analogously to example 1.
При уменьшении силикатного модуля - модифицированного жидкого стекла до 3, тампонажный раствор не отверждается, а коэффициент изоляции такого раствора снижается до 15% (таблица 3, №А). Увеличение же силикатного модуля модифицированного жидкого стекла до значения более, чем 5 приводит к быстрому отверждению тампонажного раствора (таблица 3, №Б). Таким образом, применение модифицированного жидкого стекла с силикатным модулем ниже 3 и выше 5 делает невозможным его применение при изоляционных работах на скважинах.When reducing the silicate module - modified water glass to 3, the cement slurry does not cure, and the insulation coefficient of such a solution decreases to 15% (table 3, No. A). An increase in the silicate module of the modified liquid glass to a value of more than 5 leads to the rapid curing of the cement slurry (table 3, No. B). Thus, the use of modified liquid glass with a silicate module below 3 and above 5 makes it impossible to use it in isolation work in wells.
При использовании модифицированного жидкого стекла одинакового модуля изменением количества этилацетата можно регулировать время отверждения тампонажного раствора (таблица 3, №4-6).When using modified liquid glass of the same module by changing the amount of ethyl acetate, the curing time of the cement slurry can be adjusted (table 3, No. 4-6).
По результатам таблиц 2 и 3 видно, что тампонажные растворы, приготовленные по предлагаемому способу, характеризуется повышенной изолирующей способностью, которая достигается за счет увеличения силикатного модуля модифицированного жидкого стекла до 3,5-5,0, что позволяет также увеличить технологические возможности применения тампонажного раствора.According to the results of tables 2 and 3, it is clear that cement slurries prepared by the proposed method are characterized by increased insulating ability, which is achieved by increasing the silicate modulus of the modified liquid glass to 3.5-5.0, which also allows to increase the technological possibilities of using cement slurry .
Использование предлагаемого способа позволяет увеличивать силикатный модуль модифицированного жидкого стекла в требуемых пределах, необходимых для увеличения изолирующей способности тампонажных растворов. Сроки отверждения тампонажных растворов регулируются силикатным модулем модифицированного жидкого стекла, его плотностью и количеством органических отвердителей.Using the proposed method allows to increase the silicate module of the modified liquid glass within the required limits necessary to increase the insulating ability of cement slurries. The curing time of cement slurries is regulated by the silicate module of the modified water glass, its density and the number of organic hardeners.
**5 об.ч. контакта Петрова.Note: * prototype components are given in bulk
** 5 vol. contact Petrov.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004125498/03A RU2270328C1 (en) | 2004-08-19 | 2004-08-19 | Method of preparing grouting mortar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004125498/03A RU2270328C1 (en) | 2004-08-19 | 2004-08-19 | Method of preparing grouting mortar |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2270328C1 true RU2270328C1 (en) | 2006-02-20 |
Family
ID=36051058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004125498/03A RU2270328C1 (en) | 2004-08-19 | 2004-08-19 | Method of preparing grouting mortar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2270328C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482269C2 (en) * | 2011-08-19 | 2013-05-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for increasing oil recovery of deposit in carbonate reservoirs of fracture-pore type |
| CN104140796A (en) * | 2013-09-06 | 2014-11-12 | 中国石油化工股份有限公司 | Plugging agent system suitable for low temperature oil reservoirs and preparation method thereof |
| RU2550617C1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-05-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method of isolation of water influxes to well (versions) |
| RU2667241C1 (en) * | 2017-10-12 | 2018-09-18 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Isolation method of water influxes to well (variants) |
| RU2669648C1 (en) * | 2017-12-25 | 2018-10-12 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Composition for isolating water influx into well |
-
2004
- 2004-08-19 RU RU2004125498/03A patent/RU2270328C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СОКОЛОВИЧ В.Е. Химическое закрепление грунтов. М.: Стройиздат, 1980, с. 27-33, 117. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482269C2 (en) * | 2011-08-19 | 2013-05-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for increasing oil recovery of deposit in carbonate reservoirs of fracture-pore type |
| CN104140796A (en) * | 2013-09-06 | 2014-11-12 | 中国石油化工股份有限公司 | Plugging agent system suitable for low temperature oil reservoirs and preparation method thereof |
| CN104140796B (en) * | 2013-09-06 | 2017-02-22 | 中国石油化工股份有限公司 | Plugging agent system suitable for low temperature oil reservoirs and preparation method thereof |
| RU2550617C1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-05-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method of isolation of water influxes to well (versions) |
| RU2667241C1 (en) * | 2017-10-12 | 2018-09-18 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Isolation method of water influxes to well (variants) |
| RU2669648C1 (en) * | 2017-12-25 | 2018-10-12 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Composition for isolating water influx into well |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5972103A (en) | Universal well cement additives and methods | |
| US6739806B1 (en) | Cement compositions with improved fluid loss characteristics and methods of cementing in subterranean formations | |
| US6957702B2 (en) | Cement compositions with improved mechanical properties and methods of cementing in a subterranean formation | |
| US5968255A (en) | Universal well cement additives and methods | |
| WO2000063134A1 (en) | Foamed well cement slurries, additives and methods | |
| RU2385894C1 (en) | METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3 | |
| CN112714755A (en) | Silica-based additive for well cementing composition, well cementing composition and well cementing method | |
| RU2270328C1 (en) | Method of preparing grouting mortar | |
| CN106318356A (en) | Water plugging emulsion and preparation method thereof | |
| EA007923B1 (en) | Use of hydraulic cement composition in water for reducing water and gas migration when well cementing and method therefor | |
| RU2550617C1 (en) | Method of isolation of water influxes to well (versions) | |
| CN116178047B (en) | Concrete surface hole sealing agent, preparation method thereof and concrete | |
| CN111646756A (en) | Preparation method of heat-insulating filler, heat-insulating lightweight concrete material and production process thereof | |
| RU2303048C1 (en) | Light-weight grouting mortar | |
| SU1661379A1 (en) | Method of control of oil deposit exploitation | |
| CN111704412A (en) | Lightweight aggregate self-leveling material, preparation method and construction method | |
| RU2705111C1 (en) | Composition for limiting water influx into well | |
| RU2713063C1 (en) | Composition for isolating water influx into well | |
| CN110317602A (en) | A kind of preparation method of aqueous fracturing fluid proppant | |
| RU2215124C1 (en) | Method of preparation of light-weight grouting mortar | |
| RU2781004C1 (en) | Grouting mixture | |
| RU2151271C1 (en) | Light grouting mortar | |
| RU2172812C2 (en) | Method of preparing light-weight grouting mortar | |
| RU2667254C1 (en) | Composition for isolating water inflow in well with low formation temperature (variants) | |
| RU2620693C1 (en) | Plugging composition for well producing area stabilizing |