RU2306327C1 - Grouting mortar for cementing gas-oil wells - Google Patents

Grouting mortar for cementing gas-oil wells Download PDF

Info

Publication number
RU2306327C1
RU2306327C1 RU2006117457/03A RU2006117457A RU2306327C1 RU 2306327 C1 RU2306327 C1 RU 2306327C1 RU 2006117457/03 A RU2006117457/03 A RU 2006117457/03A RU 2006117457 A RU2006117457 A RU 2006117457A RU 2306327 C1 RU2306327 C1 RU 2306327C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
cement
sulfacell
grouting
strength
Prior art date
Application number
RU2006117457/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Слюсарев (RU)
Николай Иванович Слюсарев
Сергей Петрович Мозер (RU)
Сергей Петрович Мозер
Леонид Сафронович Стрелен (RU)
Леонид Сафронович Стреленя
Виктор Валерьевич Феллер (RU)
Виктор Валерьевич Феллер
Иван Сергеевич Боровиков (RU)
Иван Сергеевич Боровиков
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
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 образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority to RU2006117457/03A priority Critical patent/RU2306327C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2306327C1 publication Critical patent/RU2306327C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: invention, in particular, relates to gas-oil wells with horizontal boreholes and provides grouting mortar comprising, wt %: grouting Portland cement 43.1-43.8, gypsum "G16" 2-2.3, alumina cement "GTs-40" 4.2-4.5, potash 0.4-0.5, microsilica 2-2.3, sand 43.1-43.8 and, additionally, "Sulfacell 25" 0.2-0.3, super-plasticizer "S-3" 0.2-0.3, plasticizer Walocel MKX 40000 PF01 0.2-0.3, and water-based organosilicon compound "GIFOB" 3.2-3.4, wherein water/solids ratio is maintained equal to 0.35-0.4.
EFFECT: increased waterproofness of grouting stone and enhanced efficiency of gas-oil well casing.
3 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для крепления газонефтяных скважин преимущественно с горизонтальными стволами.The invention relates to the oil and gas industry and can be used for fastening gas and oil wells mainly with horizontal shafts.

Известен тампонажный состав для крепления пологих и горизонтальных скважин (патент РФ №2256775, МПК Е21В 33/138). Тампонажный состав содержит тампонажный цемент, реагент-стабилизатор, минеральную добавку и воду. В качестве минеральной добавки состав содержит хлористый натрий или хлористый калий, при следующем содержании компонентов, мас.ч.: тампонажный цемент 100, реагент-стабилизатор 0,2-1,2, минеральная добавка 2,0-3,0, вода 40-50. В качестве реагента-стабилизатора, устойчивого к полиминеральной агрессии, тампонажный состав может содержать Сульфацелл С или комплексный реагент-понизитель водоотдачи КРК. Тампонажный состав с сульфацеллом С дополнительно содержит пеногаситель. Недостатком данного состава является недостаточная водонепроницаемость и низкие прочностные свойства получаемого тампонажного камня.A well-known grouting composition for fastening flat and horizontal wells (RF patent No. 2256775, IPC EV 33/138). The grouting composition contains grouting cement, a stabilizing reagent, a mineral additive and water. As a mineral additive, the composition contains sodium chloride or potassium chloride, with the following content of components, parts by weight: cement slurry 100, stabilizing reagent 0.2-1.2, mineral additive 2.0-3.0, water 40- fifty. As a stabilizing reagent, resistant to polymineral aggression, the grouting composition may contain Sulfacell C or a complex reagent-reducing agent for water loss of the KRC. The grouting composition with sulfacell C additionally contains an antifoam. The disadvantage of this composition is the lack of water resistance and low strength properties of the resulting cement stone.

Известен тампонажный раствор для цементирования газонефтяных скважин и способ его приготовления, принятый за прототип (патент РФ №2057250, МПК Е21В 33/138). Раствор содержит тампонажный цемент, микрокремнезем - отход производства феррокремнезема и воду. При необходимости в раствор можно ввести гипс, утяжелитель, диспергатор и регулятор сроков схватывания. Недостатком данного раствора является недостаточная водонепроницаемость получаемого тампонажного камня.A well-known cement slurry for cementing gas and oil wells and the method of its preparation, adopted as a prototype (RF patent No. 2057250, IPC EV 33/138). The solution contains grouting cement, silica fume - a waste from the production of silica fume and water. If necessary, gypsum, a weighting agent, a dispersant and a setting time regulator can be introduced into the solution. The disadvantage of this solution is the lack of water resistance of the resulting cement stone.

Техническим результатом изобретения является повышение водонепроницаемых свойств тампонажного камня, получаемого из предлагаемого раствора.The technical result of the invention is to increase the waterproof properties of cement stone obtained from the proposed solution.

Технический результат достигается тем, что в тампонажном растворе для цементирования газонефтяных скважин, содержащем тампонажный портландцемент в качестве вяжущего, гипс в качестве ускорителя набора прочности, микрокремнезем в качестве упрочняющей добавки, регуляторы сроков схватывания, песок в качестве наполнителя, воду в качестве жидкости затворения, согласно изобретению он содержит сульфацелл 25 в качестве водоудерживающей добавки, в качестве регуляторов сроков схватывания он содержит глиноземистый цемент и поташ, в качестве пластификаторов он содержит суперпластификатор С-3 и пластификатор Walocel МКХ 40000 PF01, в качестве гидрофобизатора кремнийорганическое вещество на водной основе ГИФОБ при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:The technical result is achieved in that in a cement slurry for cementing oil and gas wells containing cement Portland cement as a binder, gypsum as an accelerator for building strength, silica fume as a strengthening additive, setting time regulators, sand as a filler, water as a mixing fluid, according to According to the invention, it contains sulfacell 25 as a water-holding additive, as an adjuster of setting time, it contains alumina cement and potash, as a pla it contains C-3 superplasticizer and Walocel MKX 40000 PF01 plasticizer, as a water-repellent agent, water-based organosilicon HIFOB in the following ratio of ingredients, wt.%:

Тампонажный портландцементGrouting Portland cement 43,1-43,843.1-43.8 Гипс Г16Gypsum G16 2-2,32-2.3 Глиноземистый цемент ГЦ-40Alumina cement HZ-40 4,2-4,54.2-4.5 ПоташPotash 0,4-0,50.4-0.5 МикрокремнеземSilica fume 2-2,32-2.3 ПесокSand 43,1-43,843.1-43.8 Walocel МКХ 40000 PF01Walocel MKX 40,000 PF01 0,2-0,30.2-0.3 Сульфацелл 25Sulfacell 25 0,2-0,30.2-0.3 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 0,2-0,30.2-0.3 ГИФОБGIFOF 3,2-3,43.2-3.4

при этом водотвердое отношение поддерживают равным 0,35-0,4.while the water-solid ratio is maintained equal to 0.35-0.4.

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволит повысить водонепроницаемые свойства тампонажного камня, полученного из предлагаемого тампонажного раствора.The application of the proposed method in comparison with the prototype will improve the waterproof properties of the cement stone obtained from the proposed cement slurry.

Тампонажный раствор для цементирования газонефтяных скважин приготавливают следующим образом: смешивают в сухом виде в необходимых пропорциях нижеприведенные компоненты.A cement slurry for cementing gas and oil wells is prepared as follows: the following components are mixed in dry form in the required proportions.

Соотношение компонентов задают в пределах, мас.%:The ratio of the components is set in the range, wt.%:

Тампонажный портландцементGrouting Portland cement 43,1-43,843.1-43.8 Гипс Г16Gypsum G16 2-2,32-2.3 Глиноземистый цемент ГЦ-40Alumina cement HZ-40 4,2-4,54.2-4.5 ПоташPotash 0,4-0,50.4-0.5 МикрокремнеземSilica fume 2-2,32-2.3 ПесокSand 43,1-43,843.1-43.8 Walocel МКХ 40000 PF01Walocel MKX 40,000 PF01 0,2-0,30.2-0.3 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 0,2-0,30.2-0.3 ГИФОБGIFOF 3,2-3,43.2-3.4

Отдельно в жидкость затворения (воду) добавляют Сульфацелл 25 в количестве 0,2-0,3 мас.% для ее структуризации. Затем при постоянном перемешивании в воду с сульфацеллом 25 добавляют все оставшиеся, перемешанные в сухом виде ингредиенты. При этом водотвердое отношение поддерживают равным 0,35-0,4.Separately, Sulfacell 25 is added to the mixing liquid (water) in an amount of 0.2-0.3 wt.% For its structuring. Then, with constant stirring, all remaining dry-mixed ingredients are added to water with sulfacell 25. In this case, the water-solid ratio is maintained equal to 0.35-0.4.

Границы добавления в состав различных ингредиентов выбирают исходя из необходимой прочности и водонепроницаемости тампонажного камня для создания и поддержания необходимых водоудерживающих свойств.The boundaries of adding to the composition of various ingredients are selected based on the necessary strength and waterproofness of the cement stone to create and maintain the necessary water-holding properties.

Портландцемент марки М-400 использовался в качестве вяжущего. Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, наиболее часто применяемое в современном строительстве. Получают совместно тонким измельчением клинкера и гипса (иногда некоторых добавок). Кроме обычного портландцемента выпускают гидрофобный, пластифицированный, сульфатостойкий, белый и цветные портландцементы и др.Portland cement grade M-400 was used as a binder. Portland cement is the hydraulic binder most commonly used in modern construction. Get together by fine grinding clinker and gypsum (sometimes some additives). In addition to conventional Portland cement, hydrophobic, plasticized, sulfate-resistant, white and colored Portland cement, etc. are produced.

В качестве ускорителя набора прочности в опыте использовался высокопрочный гипс Г-16 специального назначения. Также гипс Г-16 является добавкой, саморасширяющейся при твердении раствора, что способствует повышению прочностных свойств полученного тампонажного камня. Объем упаковки 38 кг. Высокопрочный гипс специального назначения марки ГВВС-16 применяется в фарфоро-фаянсовой и керамической промышленности для изготовления форм и моделей, в нефтяной промышленности для тампонирования скважин, а также в изготовлении лепных изделий, декоративных плит, деталей к ним, карнизов, вентиляционных решеток и других строительных изделий. От других вяжущих отличается своей повышенной прочностью (130-160 кгс/см2) при двухчасовой выдержке, лучшей степенью помола, отсутствием посторонних примесей, в том числе металлопримесей (их он содержит до 0,001%).In the experiment, high-strength gypsum G-16 for special purposes was used in the experiment. G-16 gypsum is also an additive, self-expanding upon hardening of the solution, which helps to increase the strength properties of the resulting cement stone. The volume of packaging is 38 kg. GVVS-16 high-strength special-purpose gypsum is used in the porcelain-faience and ceramic industries for the manufacture of molds and models, in the oil industry for plugging wells, as well as in the manufacture of molded products, decorative plates, parts for them, cornices, ventilation grills and other building products. It differs from other binders in its increased strength (130-160 kgf / cm 2 ) with two-hour exposure, the best degree of grinding, and the absence of extraneous impurities, including metal impurities (they contain up to 0.001%).

Глиноземистый цемент ГЦ-40 использовался в качестве регулятора сроков схватывания. Помимо этого он способствует понижению усадки тампонажного камня при твердении и способствует повышению водонепроницаемости. Глиноземистый цемент - быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое обжигом сырьевой смеси из бокситов и известняка или извести с последующим тонким измельчением продукта. Характеризуется высокой коррозионной стойкостью, водонепроницаемостью и огнеупорностью; применяется при срочных восстановительных, ремонтных и других специальных работах, а также для получения жаростойкого бетона. Глиноземистый цемент принимался и испытывался со свойствами по ГОСТу 969-91 (СТ СЭВ 6826-89) Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые. Технические условия.HZ-40 alumina cement was used as a setting time regulator. In addition, it helps to reduce the shrinkage of cement stone during hardening and helps to increase water resistance. Alumina cement is a quick-setting hydraulic binder obtained by firing a raw mix of bauxite and limestone or lime, followed by fine grinding of the product. It is characterized by high corrosion resistance, water tightness and fire resistance; it is applied at urgent restoration, repair and other special works, and also for receiving heat-resistant concrete. Alumina cement was accepted and tested with properties according to GOST 969-91 (ST SEV 6826-89) Alumina and high alumina cement. Technical conditions

В качестве регуляторов сроков схватывания также для опыта использовался поташ по ГОСТу 10690-73. Калий углекислый технический (поташ). Технические условия. Калия карбонат (поташ) имеет химическую формулу K2СО3. Это бесцветные кристаллы. Очень гигроскопичен. Хорошо растворим в воде. Применяют в производстве жидкого мыла, тугоплавкого и хрустального стекла. Одной из причин, препятствующей широкому применению поташа в качестве ускорителя схватывания и твердения, является вызываемое им очень быстрое схватывание цемента. Для большинства портландцементов его добавка вызывает начало схватывания уже через 10-15 минут, что фактически исключает централизованное приготовление бетонов и растворов с добавкой поташа.Potash according to GOST 10690-73 was also used as regulators of the setting time for the experiment. Potassium carbonate technical (potash). Technical conditions Potassium carbonate (potash) has the chemical formula K 2 CO 3 . These are colorless crystals. Very hygroscopic. It is soluble in water. Used in the manufacture of liquid soap, refractory and crystal glass. One of the reasons preventing the widespread use of potash as an accelerator of setting and hardening is the very fast setting of cement caused by it. For most Portland cement, its addition causes the setting to begin in 10-15 minutes, which virtually eliminates the centralized preparation of concrete and mortar with the addition of potash.

Микрокремнезем использовался в качестве упрочняющей добавки. Кремнеземная пыль (КП), называемая также микрокремнеземом или микронаполнителем, представляет собой побочный продукт металлургического производства при выплавке ферросилиция и его сплавов, образующийся в результате восстановления углеродом кварца высокой чистоты в электропечах. В процессе выплавки кремниевых сплавов некоторая часть моноокиси кремния SiO переходит в газообразное состояние и, подвергаясь окислению и конденсации, образует чрезвычайно мелкий продукт в виде шарообразных частиц с высоким содержанием аморфного кремнезема. Новые возможности использования КП тесно связаны с прогрессом в области создания эффективных суперпластификаторов - их сочетание дало толчок к созданию бетонов нового поколения, обладающих высокой прочностью (от 60 до 150 МПа), повышенной удобоукладываемостью и долговечностью. Кремнеземная пыль, как сказано выше, представляет собой очень мелкие шарообразные частички аморфного кремнезема со средней удельной поверхностью около 20 м2/г. Кремнеземную пыль можно получать в трех состояниях - природном и уплотненном, а также в виде водной суспензии (около 50%). Плотность КП в естественном состоянии составляет примерно 2,2 г/см3 (портландцемента - 3,1 г/см3), а объемная плотность в рыхлом состоянии - 130-430 кг/м3 (цемента - 1500 кг/м3). За счет уплотнения можно повысить плотность до 480-720 кг/м3. Весьма мелкий гранулометрический состав и значительная удельная поверхность зерен аморфного кремнезема обусловливают высокие пуццолановые свойства и позитивное влияние КП на свойства бетона.Silica fume was used as a hardening additive. Silica dust (KP), also called silica fume or microfiller, is a by-product of metallurgical production in the smelting of ferrosilicon and its alloys, resulting from the recovery of high-purity quartz by carbon in electric furnaces. In the process of smelting silicon alloys, some of the silicon monoxide SiO goes into a gaseous state and, subject to oxidation and condensation, forms an extremely small product in the form of spherical particles with a high content of amorphous silica. New opportunities for using KP are closely related to progress in the field of creating effective superplasticizers - their combination gave impetus to the creation of new generation concrete with high strength (from 60 to 150 MPa), increased workability and durability. Silica dust, as stated above, is very small, spherical particles of amorphous silica having an average surface area of about 20 m 2 / g. Silica dust can be obtained in three states - natural and compacted, as well as in the form of an aqueous suspension (about 50%). The density of the KP in its natural state is approximately 2.2 g / cm 3 (Portland cement - 3.1 g / cm 3 ), and the bulk density in the loose state is 130-430 kg / m 3 (cement - 1500 kg / m 3 ). Due to compaction, it is possible to increase the density to 480-720 kg / m 3 . A very small particle size distribution and a significant specific surface area of amorphous silica grains determine the high pozzolanic properties and the positive effect of KP on the properties of concrete.

Песок использовался в качестве наполнителя. Песок - мелкообломочная рыхлая осадочная горная порода, состоящая не менее чем на 50% из зерен кварца, полевых шпатов и других минералов и обломков горных пород размером 0,05-2 мм; содержит примесь алевритовых и глинистых частиц. Применяется в строительстве и стеклянной промышленности. Для опыта принимался по ГОСТу 6139-91 (СТ СЭВ 6951-89) Песок стандартный для испытаний цемента. Технические условия.Sand was used as a filler. Sand - small-detrital loose sedimentary rock, consisting of not less than 50% of quartz grains, feldspars and other minerals and rock fragments of 0.05-2 mm in size; contains an admixture of silt and clay particles. It is used in construction and glass industry. For the experiment, it was taken according to GOST 6139-91 (ST SEV 6951-89) Standard sand for cement testing. Technical conditions

В качестве пластификатора использовался суперпластификатор С-3. Он представляет собой органическое синтетическое вещество на основе продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида со специфическим соотношением фракций с различной среднечисловой молекулярной массой. Полинафталинметиленсульфонат или метиленбис (нафталинсульфонат) натрия. Содержит примеси сульфата натрия и смолистых веществ. По классификации ГОСТ 24211 С-3 относится к пластифицирующе-водоредуцирующему виду - суперпластификаторам (ТУ 5870-002-58042865-03 с изм. №1). Суперпластификатор С-3 предназначен: для резкого повышения удобоукладываемости и формуемости бетонных смесей без снижения прочности и показателей долговечности бетона (при неизменном водоцементном отношении); для существенного повышения физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетона (при сокращении расхода воды и неизменной удобоукладываемости); для повышения удобоукладываемости бетонных смесей и повышения физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетонов (при одновременном снижении водоцементного отношения и повышении удобоукладываемости); для сокращения расхода цемента без снижения удобоукладываемости бетонной смеси, физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетона (при снижении водосодержания бетонной смеси). Суперпластификатор С-3 также является основой для изготовления комплексных добавок различного вида. Суперпластификатор С-3 рекомендуется применять: при возведении всех видов конструкций из монолитного тяжелого бетона классов по прочности на сжатие В15 (М200) и выше; при изготовлении всех видов сборных железобетонных конструкций и бетонных изделий из тяжелого бетона, классов по прочности на сжатие В15 (М200) и выше; при возведении всех видов конструкций из монолитного мелкозернистого бетона классов по прочности В10 (M150) и выше; при изготовлении всех видов сборных железобетонных конструкций и бетонных изделий на пористых заполнителях классов по прочности на сжатие В7,5 (M100) и выше; при необходимости изготовления бетонной смеси с применением нестандартных заполнителей, в том числе мелких песков; при возведении монолитных конструкций с применением напрягающего цемента или при использовании минеральных расширяющих добавок; при возведении монолитных конструкций, изготовлении сборных железобетонных изделий из жаростойкого бетона на портландцементе, шлакопортландцементе и глиноземистом цементе. Суперпластификатор С-3 изготавливается в форме порошка (микрогранул) и в форме водного раствора.As a plasticizer, C-3 superplasticizer was used. It is an organic synthetic substance based on the condensation product of naphthalenesulfonic acid and formaldehyde with a specific ratio of fractions with different number average molecular weights. Sodium polynaphthalenemethylene sulfonate or sodium methylenebis (naphthalenesulfonate). Contains impurities of sodium sulfate and tarry substances. According to the classification GOST 24211 S-3 refers to the plasticizing-water-reducing form - superplasticizers (TU 5870-002-58042865-03 with amendment No. 1). Superplasticizer S-3 is intended: for a sharp increase in workability and formability of concrete mixtures without reducing the strength and durability of concrete (with a constant water-cement ratio); for a significant increase in physico-mechanical properties and construction and technical properties of concrete (while reducing water consumption and constant workability); to increase the workability of concrete mixtures and to increase the physical and mechanical properties and construction and technical properties of concrete (while reducing the water-cement ratio and increasing workability); to reduce cement consumption without reducing the workability of the concrete mixture, physical and mechanical properties and construction and technical properties of concrete (while reducing the water content of the concrete mixture). Superplasticizer C-3 is also the basis for the manufacture of complex additives of various kinds. Superplasticizer S-3 is recommended for use: in the construction of all types of structures from monolithic heavy concrete of classes of compressive strength B15 (M200) and higher; in the manufacture of all types of prefabricated reinforced concrete structures and concrete products from heavy concrete, classes of compressive strength B15 (M200) and higher; during the construction of all types of structures from monolithic fine-grained concrete of classes of strength B10 (M150) and higher; in the manufacture of all types of prefabricated reinforced concrete structures and concrete products on porous aggregates of classes of compressive strength B7.5 (M100) and higher; if necessary, the production of concrete mixtures using non-standard aggregates, including fine sands; when erecting monolithic structures using tensile cement or using mineral expanding additives; in the construction of monolithic structures, the manufacture of precast concrete products from heat-resistant concrete on Portland cement, slag Portland cement and alumina cement. Superplasticizer C-3 is made in the form of a powder (microgranules) and in the form of an aqueous solution.

В качестве пластификатора использовался Walocel МКХ 40000 PF01. Walocel - метилцеллюлоза концерна немецкого концерна Байер. Немецкая компания Вольф Целлюлозикс, входящая в состав концерна Байер, является одним из лидирующих мировых производителей двух видов метилцеллюлозы (МЦ): метилгидроксиэтилцеллюлозы (МГЭЦ); метилгидроксипропилцеллюлозы (МГПЦ) под торговой маркой Walocel (Валоцель® М). В зависимости от назначения выпускается целый ряд модификаций МЦ с различными свойствами. Существует пять линий продуктов марки, но использование МГЕЦ Walocel МКХ 40000 PF01 позволило получить наилучшие результаты. Walocel МКХ 40000 PF01 - МГЭЦ с высокой степенью этерификации и широкой областью применения, особенно рекомендуется для систем на минеральных вяжущих, таких как плиточные клеи, кладочные растворы, шпаклевки и штукатурки.As a plasticizer, Walocel MKX 40000 PF01 was used. Walocel - methyl cellulose of the German concern Bayer. The German company Wolf Cellulosexics, which is part of the Bayer Group, is one of the world's leading manufacturers of two types of methyl cellulose (MC): methyl hydroxyethyl cellulose (MCEC); methylhydroxypropyl cellulose (MGPTs) under the brand name Walocel (Valotsel® M). Depending on the purpose, a number of modifications of the MC with various properties are produced. There are five product lines for the brand, but using the MHEC Walocel MKX 40,000 PF01 has yielded the best results. Walocel MKX 40000 PF01 - High-esterification MPEG with a wide range of applications, especially recommended for systems with mineral binders, such as tile adhesives, masonry mortars, putties and plasters.

Свойства Walocel (Валоцель® М)Properties Walocel (Valocel® M) ионогенностьionogenicity НеионныйNonionic поверхностная активностьsurface activity ВысокаяHigh растворимостьsolubility растворим в холодной воде; в отдельных случаях растворим в органических растворителяхsoluble in cold water; in some cases, soluble in organic solvents водоудержаниеwater retention варьируется в широком диапазоне в зависимости от индивидуального продуктаvaries widely depending on the individual product влияние повышения температуры на растворthe effect of temperature increase on the solution вязкость сначала падает, затем увеличивается до формирования геля; процесс является обратимымthe viscosity first drops, then increases until the gel forms; the process is reversible влияние рНpH effect высокая растворимость в широком диапазоне рНhigh solubility over a wide pH range влияние поливалентных ионов металловthe effect of polyvalent metal ions не происходит комлексообразования и флокуляцииno complexation and flocculation occurs пленкообразованиеfilm formation хорошие пленкообразующие свойстваgood film-forming properties

В сухих строительных смесях МЦ используется в очень незначительных концентрациях (0,02-0,7%), но именно благодаря МЦ возможен контроль таких параметров качества, как эластичность, формоустойчивость, водоудержание и адгезия к различным поверхностям. Продукты марки Валоцель М идеально подходят для регулирования реологических свойств и консистенции строительных материалов. Валоцель М обеспечивает высокое и стабильное по отношению к температурным воздействиям водоудержание. При добавлении Валоцеля М строительные материалы становятся удобообрабатываемыми, не прилипают к инструменту, остаются пригодными для работы в течение длительного времени. Правильный подбор марки эфира Валоцель М имеет решающее значение для достижения оптимального результата при использовании МЦ в том или ином виде сухих строительных смесей. Основными характеристиками Валоцелей М являются вязкость, размер частиц и замещение. Вязкость Валоцеля М может варьироваться от 400 мПа·с до 70000 мПа·с. Измерения вязкости, как правило, производятся на вискозиметре Хааке RV 100 при скорости деформации 2,55 1/с при 20°С в 2% водном растворе. Для продуктов с вязкостью ниже 1000 мПа·с вязкость измеряется на вискозиметре Хепплера (2% раствор). Свойства Валоцеля М во многом основаны на его специфическом поведении в водном растворе. Растворы Валоцеля М являются псевдопластичными, а при высоких концентрациях тиксотропными. Степень замещения (степень этерификации) представляет собой количество этерифицированных гидроксильных групп на одно (глюкозное) звено полимерной молекулы целлюлозы. Максимально возможная степень замещения составляет 3. Для изготовления сухих смесей используют МЦ со степенью замещения 1,7-2,4. По размеру частиц (дисперсности) Валоцели М подразделяют на: грануляты (индекс G); порошки (индекс Р); тонкие порошки (индекс PF); сверхтонкие порошки (индекс РР). В зависимости от области применения необходимо использовать Валоцели М с разными размерами частиц. Грануляты применяют в тех случаях, когда МЦ непосредственно растворяют в воде. Порошки лучше подходят для добавления в сухие смеси. Чем выше дисперсность порошка Валоцеля М, тем выше его водоудерживающая способность в строительных материалах. Основные свойства Валоцеля М указываются в названии.In dry construction mixtures, MC is used in very low concentrations (0.02-0.7%), but precisely because of MC, it is possible to control such quality parameters as elasticity, shape stability, water retention and adhesion to various surfaces. Valocel M brand products are ideally suited for regulating the rheological properties and consistency of building materials. Valotsel M provides high and stable with respect to temperature effects water retention. When Valocel M is added, construction materials become easy to work, do not stick to the tool, and remain suitable for a long time. The correct selection of the brand of ether Valotsel M is crucial to achieve the optimal result when using MC in one form or another of dry construction mixtures. The main characteristics of Valocell M are viscosity, particle size, and displacement. The viscosity of Valocel M can vary from 400 mPa · s to 70,000 mPa · s. Viscosity measurements are usually performed on a Haake RV 100 viscometer at a strain rate of 2.55 1 / s at 20 ° C in a 2% aqueous solution. For products with a viscosity below 1000 mPa · s, viscosity is measured with a Heppler viscometer (2% solution). The properties of Valocel M are largely based on its specific behavior in aqueous solution. Valocel M solutions are pseudoplastic, and at high concentrations thixotropic. The degree of substitution (degree of esterification) is the number of esterified hydroxyl groups per one (glucose) unit of the polymer cellulose molecule. The maximum possible degree of substitution is 3. For the manufacture of dry mixtures using MC with a degree of substitution of 1.7-2.4. According to the size of particles (dispersion) Valoceli M is divided into: granules (index G); powders (index P); fine powders (PF index); ultrafine powders (PP index). Depending on the application, it is necessary to use Valotseli M with different particle sizes. Granules are used in cases where MC is directly dissolved in water. Powders are better suited to be added to dry mixes. The higher the dispersion of Valocel’s powder M, the higher its water retention capacity in building materials. The main properties of Valocel M are indicated in the title.

Свойства Walocel MKX 40000 PF01Properties Walocel MKX 40000 PF01 Химическое наименованиеChemical name МГЕЦMHEC ФормаThe form порошок, тонкийfine powder Вязкость, мПа·сViscosity, MPa · s 42000-4700042000-47000 Активное веществоActive substance мин. 94%min 94% Степень замещенияDegree of substitution 1,75-2,001.75-2.00

В качестве водоудерживающей добавки, а также структурообразователя использовался Сульфацелл марки 25. Представляет собой простой эфир целлюлозы, получаемый при взаимодействии активированной целлюлозы с этиленоксидом. Сульфацелл 25 хорошо растворяется в воде с образованием псевдопластичных растворов. Благодаря неионному характеру продукт обладает широким спектром совместимости с другими водорастворимыми веществами. В зависимости от содержания основного вещества выпускаются две модификации продукта (Сульфацелл 1 и Сульфацелл 2), каждая из которых включает в себя восемь марок с различными вязкостными характеристиками. Области использования Сульфацелла - нефте- и газодобывающая, химическая, лакокрасочная, текстильная, полиграфическая, строительная, машиностроительная отрасли промышленности, а также производство товаров бытовой химии. В нефте- и газодобывающей отраслях промышленности Сульфацелл используется в качестве реагента - стабилизатора глинистых буровых растворов, реагента для снижения фильтрации и регулирования реологических свойств безглинистых буровых растворов, промывочных жидкостей и тампонажных цементов, а также в качестве реагента для ограничения водопритоков и повышения нефтеотдачи пластов. В химической промышленности Сульфацелл используется как эмульгатор и защитный коллоид при полимеризации виниловых мономеров; в текстильной, полиграфической и лакокрасочной отраслях Сульфацелл применяется в качестве загустителя печатных красок и водоэмульсионных пигментов; в строительной отрасли - в производстве сухих строительных смесей и шпатлевок. Преимущества сульфацелла: устойчивость к полиминеральной агрессии; стабильность при температурах до 120°С; низкие значения фильтрации и оптимальные реологические свойства; широкий спектр совместимости с другими водорастворимыми полимерами; высокая водоудерживающая способность.Sulfacell grade 25 was used as a water-retaining additive, as well as a structure-forming agent. It is a cellulose ether obtained by reacting activated cellulose with ethylene oxide. Sulfacell 25 is highly soluble in water with the formation of pseudoplastic solutions. Due to its non-ionic nature, the product has a wide range of compatibility with other water-soluble substances. Depending on the content of the basic substance, two product modifications are available (Sulfacell 1 and Sulfacell 2), each of which includes eight grades with different viscosity characteristics. Areas of use for Sulfacella - oil and gas, chemical, paint and varnish, textile, printing, construction, engineering industries, as well as the production of household chemicals. In the oil and gas production industries, Sulfacell is used as a reagent - a stabilizer of clay drilling fluids, a reagent to reduce filtration and regulate the rheological properties of clayless drilling fluids, flushing fluids and grouting cements, as well as a reagent to limit water inflows and increase oil recovery. In the chemical industry, Sulfacell is used as an emulsifier and protective colloid in the polymerization of vinyl monomers; in the textile, printing and varnish and paint industries, Sulfacell is used as a thickener for printing inks and water-based pigments; in the construction industry - in the production of dry mortar and putty. Sulfacell benefits: resistance to polymineral aggression; stability at temperatures up to 120 ° C; low filtration values and optimal rheological properties; a wide range of compatibility with other water-soluble polymers; high water retention capacity.

Физико-химические показатели продукта Сульфацелл-2 марки 25Physico-chemical characteristics of the product Sulfacell-2 grade 25 Внешний видAppearance Волокнистая масса, порошок или гранулы белого, слабожелтого или сероватого цветаFibrous mass, powder or granules of white, slightly yellow or grayish color Массовая доля основного вещества в техническом продукте, %, не менееMass fraction of the main substance in the technical product,%, not less than 6565 Динамическая вязкость водного раствора Сульфацелла с массовой долей технического продукта 2%, мПа.сDynamic viscosity of an aqueous solution of Sulfacell with a mass fraction of a technical product of 2%, MPa.s не более 50no more than 50 Растворимость в воде, %, не менееSolubility in water,%, not less than 9898

Упаковка: Полипропиленовые мешки с полиэтиленовым вкладышем, 25 кг нетто.Packing: Polypropylene bags with polyethylene liner, 25 kg net.

В качестве гидрофобизатора использовался ГИФОБ. ГИФОБ кремнийорганическое защитное средство на водной основе - предназначено для защиты строительных материалов, конструкций, зданий и архитектурных объектов от водонасыщения. Внешний вид - бесцветная или слабоокрашенная жидкость без видимых включений и запаха. Реакция среды (рН водной вытяжки): 12-13. Водопоглощение по массе не более 2,5%. Плотность не менее 1,02 г/см3. Сухой остаток не более 2,5%. ГИФОБ не содержит в своем составе органических растворителей и не выделяет вредных испарений. Не токсичен. Пожаробезопасен. Расход защитного средства для остальных видов материала определяется опытным путем до прекращения впитывания жидкости. Преимущества защитного средства ГИФОБ: придает обрабатываемой поверхности строительного материала водоотталкивающие свойства. Не изменяет паро- и воздухопроницаемости материала. Защитное покрытие предотвращает карбонизацию бетонов, которое происходит в результате воздействия углекислого газа и паров воды в конструкциях, что ослабляет защитные свойства бетонов по отношению к арматуре (предохраняет железобетонные конструкции от проникновения агрессивного конденсата через защитные слои бетона к арматуре). Позволяет сохранить исходные теплофизические свойства строительных материалов в сырое время года. Ввиду отсутствия в ГИФОБе органических растворителей он может быть использован при работе внутри помещений, предотвращает высолы и протечки. Защитное средство ГИФОБ и обработка им дешевле, чем другие и зарубежные составы и методы защиты строительных материалов от воды. Не требует сложной технологии нанесения и замешивания. Изготовлен из отечественного сырья.GIFOF was used as a water repellent. GIFOB silicone-based water-based protective agent - designed to protect building materials, structures, buildings and architectural objects from water saturation. Appearance - colorless or slightly colored liquid without visible inclusions and odor. The reaction of the medium (pH of the aqueous extract): 12-13. Water absorption by weight of not more than 2.5%. Density of at least 1.02 g / cm 3. The dry residue is not more than 2.5%. GIFOF does not contain organic solvents and does not emit harmful fumes. Non toxic Fireproof. The consumption of a protective agent for other types of material is determined empirically until the liquid is not absorbed. Advantages of the protective agent GIFOF: gives the treated surface of the building material water-repellent properties. Does not change the vapor and air permeability of the material. The protective coating prevents the carbonization of concrete, which occurs as a result of exposure to carbon dioxide and water vapor in structures, which weakens the protective properties of concrete in relation to reinforcement (prevents reinforced concrete structures from penetrating aggressive condensate through the protective layers of concrete to the reinforcement). Allows you to save the original thermophysical properties of building materials in the wet season. Due to the absence of organic solvents in HYFOB, it can be used when working indoors, prevents efflorescence and leaks. The protective agent GIFOF and its treatment are cheaper than other and foreign compounds and methods of protecting building materials from water. It does not require complicated application and kneading technology. Made from domestic raw materials.

В лабораторных условиях тампонажный раствор готовили на лабораторной мешалке согласно ГОСТ 26798.0-2001. Основные показатели тампонажного раствора (плотность, растекаемость, прочность) определяли в соответствии с ГОСТ 26798.1-2001. Сроки схватывания определялись с помощью иглы Вика.In laboratory conditions, grouting mortar was prepared on a laboratory mixer according to GOST 26798.0-2001. The main parameters of the cement slurry (density, spreadability, strength) were determined in accordance with GOST 26798.1-2001. The setting time was determined using a Vic needle.

Для проведения лабораторных исследований были приготовлены тампонажные растворы с компонентными составами, приведенными ниже в примерах.For laboratory studies, cement slurries were prepared with the component compositions shown in the examples below.

Пример 1. Приготовили состав при соотношении компонентов:Example 1. Prepared composition with a ratio of components:

Компонент Component Масса, гMass g Mac.%Mac.% Тампонажный портландцементGrouting Portland cement 980,00980.00 44,144.1 Гипс Г16Gypsum G16 43,0043.00 1,91.9 Глиноземистый цемент ГЦ-40Alumina cement HZ-40 92,0092.00 4.14.1 ПоташPotash 7,007.00 0,30.3 МикрокремнеземSilica fume 42,0042.00 1,91.9 ПесокSand 980,00980.00 44,144.1 Walocel MKX 40000 PF01Walocel MKX 40000 PF01 3,003.00 0,10.1 Сульфацелл 25Sulfacell 25 3,003.00 0,10.1 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 3,003.00 0,10.1 ГИФОБGIFOF 71,0071.00 3,23.2 2224,002224.00 100,0100.0

В воду с добавленным сульфацеллом 25 добавляли при постоянном перемешивании предварительно перемешанные друг с другом остальные сухие ингредиенты. Водотвердое отношение поддерживали равным 0,42 (масса добавленной воды 934 г). Время начала схватывания 7 ч 20 мин. Время окончания схватывания 13 ч 30 мин. Данное время схватывания является недостаточным для качественного тампонирования скважины, так как из-за взаимодействия со скважинным флюидом будет снижена прочность цементного камня. Прочностные показатели испытывали на образцах с размерами 40×40×150 мм. Прочность при одноосном сжатии образца 11,6 МПа, прочность при изгибе 1,1 МПа. Прочность недостаточно высока. Скорость набора прочности низка. На образце после выдержки 2 дня видна значительная усадка, что является неприемлемым. Необходимо большее количество добавок для предотвращения усадки тампонажного камня. Для ускорения набора прочности необходимо большее количество ускорителей твердения. Водоудержание 90%, водопроницаемость 1·10-5 мкм2. Эти показатели являются недостаточными, поэтому необходима добавка гидрофобизаторов. Полученный раствор обладает повышенной растекаемостью (23 деления), что приведет к снижению качества тампонирования, поэтому в раствор необходимо ввести большее количество пластификаторов.The remaining dry ingredients premixed with each other were added to the water with added sulfacell 25 with constant stirring. The water-solid ratio was maintained equal to 0.42 (weight of added water 934 g). Setting start time 7 h 20 min. Setting time 13 hours 30 minutes This setting time is insufficient for well plugging, as the strength of the cement stone will be reduced due to interaction with the wellbore fluid. Strength indicators were tested on samples with dimensions of 40 × 40 × 150 mm. The uniaxial compression strength of the sample is 11.6 MPa, the bending strength is 1.1 MPa. Strength is not high enough. The speed of curing is low. Significant shrinkage is visible on the sample after holding for 2 days, which is unacceptable. More additives are needed to prevent shrinkage of the cement. To accelerate the curing, more hardening accelerators are needed. Water retention 90%, water permeability 1 · 10 -5 microns 2 . These indicators are insufficient, therefore, the addition of water repellents is necessary. The resulting solution has a high spreadability (23 divisions), which will lead to a decrease in the quality of plugging, therefore, a greater number of plasticizers must be introduced into the solution.

Пример 2. Приготовили состав при соотношении компонентов:Example 2. Prepared composition with a ratio of components:

КомпонентComponent Масса, гMass g Mac.%Mac.% Тампонажный портландцементGrouting Portland cement 1000,001000,00 43,443,4 Гипс Г16Gypsum G16 50,0050.00 2,22.2 Глиноземистый цемент ГЦ-40Alumina cement HZ-40 100,00100.00 4.34.3 МикрокремнеземSilica fume 50,0050.00 2,22.2 ПесокSand 1000,001000,00 43,443,4 ПоташPotash 10,0010.00 0,40.4 Walocel MKX 40000 PF01Walocel MKX 40000 PF01 5,005.00 0,20.2 Сульфацелл 25Sulfacell 25 5,005.00 0,20.2 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 5,005.00 0,20.2 ГИФОБGIFOF 77.0077.00 3,33.3 2302,002302.00 100,0100.0

В воду с добавленным сульфацеллом 25 добавляли при постоянном перемешивании предварительно перемешанные друг с другом остальные сухие ингредиенты. Водотвердое отношение поддерживали равным 0,4 (масса добавленной воды 903,2 г). Время начала схватывания 5 ч 20 мин. Время окончания схватывания 12 ч 30 мин. Данное время схватывания является достаточным для качественного тампонирования скважины. Прочностные показатели испытывали на образцах с размерами 40×40×150 мм. Прочность при одноосном сжатии образца 13,6 МПа, прочность при изгибе 1,73 МПа. Прочность достаточно высока. Скорость набора прочности приемлема. На образце после выдержки 2 дня видна незначительная усадка, что является приемлемым. Для ускорения набора прочности возможна добавка большего количества ускорителей твердения. Водоудержание 92%, водопроницаемость 2·10-5 мкм2. Эти показатели являются достаточными, но необходима добавка гидрофобизаторов. Полученный раствор обладает нормальной растекаемостью (21 деление), что возможно приведет к снижению качества тампонирования, поэтому в раствор можно ввести большее количество пластификаторов.The remaining dry ingredients premixed with each other were added to the water with added sulfacell 25 with constant stirring. The water-solid ratio was maintained equal to 0.4 (weight of added water 903.2 g). Setting start time 5 h 20 min. Setting time is 12 hours 30 minutes. This setting time is sufficient for well plugging. Strength indicators were tested on samples with dimensions of 40 × 40 × 150 mm. The uniaxial compression strength of the sample is 13.6 MPa, the bending strength is 1.73 MPa. Strength is quite high. The speed of curing is acceptable. On the sample after exposure for 2 days, slight shrinkage is visible, which is acceptable. To accelerate the set of strength, it is possible to add more hardening accelerators. Water retention 92%, water permeability 2 · 10 -5 μm 2 . These indicators are sufficient, but the addition of water repellents is necessary. The resulting solution has a normal flowability (21 divisions), which may lead to a decrease in the quality of plugging, so a larger number of plasticizers can be introduced into the solution.

Пример 3. Приготовили состав при соотношении компонентов:Example 3. Prepared composition with a ratio of components:

КомпонентComponent Масса, гMass g Mac.%Mac.% Тампонажный портландцементGrouting Portland cement 1010,001010.00 43,143.1 Гипс Г16Gypsum G16 55,0055.00 2,32,3 Глиноземистый цемент ГЦ-40Alumina cement HZ-40 105,00105.00 4,54,5 МикрокремнеземSilica fume 55,0055.00 2,32,3 ПесокSand 1010,001010.00 43,143.1 ПоташPotash 12,0012.00 0,50.5 Walocel MKX 40000 PF01Walocel MKX 40000 PF01 6,006.00 0,30.3 Сульфацелл 25Sulfacell 25 6,006.00 0,30.3 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 6,006.00 0.30.3 ГИФОБGIFOF 80,0080.00 3,43.4 2345,002345.00 100,0100.0

В воду с добавленным сульфацеллом 25 добавляли при постоянном перемешивании предварительно перемешанные друг с другом остальные сухие ингредиенты. При этом водотвердое отношение поддерживали равным 0,375, то есть воды добавили 863,25 г. Время начала схватывания 4 ч 30 мин. Время окончания схватывания 6 ч 30 мин. Данное время схватывания является наиболее рациональным для качественного тампонирования скважины, так как из-за взаимодействия со скважинным флюидом практически не будет снижена прочность полученного цементного камня. Прочностные показатели испытывали на образцах с размерами 40×40×150 мм. Прочность при одноосном сжатии образца 20,74 МПа, прочность при изгибе 2 МПа. Прочность достаточно высока. Скорость набора прочности наиболее рациональна. На образце после выдержки 28 дней практически нет усадки, что является приемлемым. Количество добавок для предотвращения усадки тампонажного камня находится в норме. Для ускорения набора прочности нет необходимости добавлять большее количество ускорителей твердения. Водоудержание (по кольцу) 97,5%, водопроницаемость 3·10-5 мкм2. Эти показатели являются достаточными, поэтому добавка гидрофобизаторов не нужна. Полученный раствор обладает приемлемой растекаемостью (17 делений), поэтому вводить большее количество пластификаторов нет необходимости. Высокий уровень водоудержания показывает отсутствие гидратации, что положительно скажется на качестве полученного цементного камня.The remaining dry ingredients premixed with each other were added to the water with added sulfacell 25 with constant stirring. In this case, the water-solid ratio was maintained equal to 0.375, that is, water was added to 863.25 g. The setting onset time was 4 hours 30 minutes. Setting time is 6 hours 30 minutes. This setting time is the most rational for high-quality plugging of the well, since due to the interaction with the well fluid, the strength of the obtained cement stone will practically not be reduced. Strength indicators were tested on samples with dimensions of 40 × 40 × 150 mm. The uniaxial compression strength of the sample is 20.74 MPa, the bending strength is 2 MPa. Strength is quite high. The speed of curing is the most rational. After exposure to 28 days, there is practically no shrinkage in the sample, which is acceptable. The amount of additives to prevent shrinkage of cement stone is normal. To accelerate the curing, there is no need to add more hardening accelerators. Water retention (on the ring) 97.5%, water permeability 3 · 10 -5 μm 2 . These indicators are sufficient, therefore, the addition of water repellents is not needed. The resulting solution has an acceptable flowability (17 divisions), so there is no need to introduce more plasticizers. A high level of water retention indicates a lack of hydration, which will positively affect the quality of the cement stone obtained.

Пример 4. Приготовили состав при соотношении компонентов:Example 4. Prepared composition with a ratio of components:

КомпонентComponent Масса, гMass g Mac.%Mac.% Тампонажный портландцементGrouting Portland cement 1010,001010.00 43,143.1 Гипс Г16Gypsum G16 55,0055.00 2,32,3 Глиноземистый цемент ГЦ-40Alumina cement HZ-40 105,00105.00 4,54,5 МикрокремнеземSilica fume 55,0055.00 2,32,3 ПесокSand 1010,001010.00 43,143.1 ПоташPotash 12,0012.00 0,50.5 Walocel MKX 40000 PF01Walocel MKX 40000 PF01 6,006.00 0,30.3 Сульфацелл 25Sulfacell 25 6,006.00 0,30.3 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 6,006.00 0.30.3 ГИФОБGIFOF 80,0080.00 3,43.4 2345,002345.00 100,0100.0

В воду с добавленным сульфацеллом 25 добавляли при постоянном перемешивании предварительно перемешанные друг с другом остальные сухие ингредиенты. При этом водотвердое отношение поддерживали равным 0,35, то есть воды добавили 820,75 г. Время начала схватывания 3 ч 30 мин. Время окончания схватывания 5 ч 30 мин. Данное время схватывания не является наиболее рациональным для качественного тампонирования скважины, так как существует возможность затвердевания раствора при подаче по скважине, но возможно при хорошей организации работ. Прочностные показатели испытывали на образцах с размерами 40×40×150 мм. Прочность при одноосном сжатии образца 21 МПа, прочность при изгибе 2,05 МПа. Прочность достаточно высока. На образце после выдержки 28 дней практически нет усадки, что является приемлемым. Количество добавок для предотвращения усадки тампонажного камня находится в норме, как и в предыдущем примере, поэтому больше добавлять их не имеет смысла. Для ускорения набора прочности нет необходимости добавлять большее количество ускорителей твердения, так как скорость твердения высока. Водоудержание (по кольцу) 97,5%, водопроницаемость 4·10-5 мкм2. Эти показатели являются достаточными, поэтому добавка гидрофобизаторов не нужна. Полученный раствор обладает приемлемой растекаемостью (17 делений), поэтому вводить большее количество пластификаторов нет необходимости.The remaining dry ingredients premixed with each other were added to the water with added sulfacell 25 with constant stirring. In this case, the water-solid ratio was maintained equal to 0.35, that is, water was added 820.75 g. The setting onset time was 3 hours 30 minutes. Setting time 5 h 30 min. This setting time is not the most rational for high-quality plugging of the well, since there is the possibility of solidification of the solution when supplied through the well, but it is possible with a good organization of work. Strength indicators were tested on samples with dimensions of 40 × 40 × 150 mm. The uniaxial compression strength of the sample is 21 MPa, the bending strength is 2.05 MPa. Strength is quite high. After exposure to 28 days, there is practically no shrinkage in the sample, which is acceptable. The amount of additives to prevent shrinkage of cement stone is normal, as in the previous example, so adding them more does not make sense. To accelerate the curing, there is no need to add more hardening accelerators, since the curing speed is high. Water retention (on the ring) 97.5%, water permeability 4 · 10 -5 μm 2 . These indicators are sufficient, therefore, the addition of water repellents is not needed. The resulting solution has an acceptable flowability (17 divisions), so there is no need to introduce more plasticizers.

Пример 5. Приготовили состав при соотношении компонентов:Example 5. Prepared composition with a ratio of components:

КомпонентComponent Масса, гMass g Mac.%Mac.% Тампонажный портландцементGrouting Portland cement 1020,001020.00 42,842.8 Гипс Г16Gypsum G16 58,0058.00 2,42,4 Глиноземистый цемент ГЦ-40Alumina cement HZ-40 108,00108.00 4,54,5 ПоташPotash 14,0014.00 0,60.6 МикрокремнеземSilica fume 58,0058.00 2,42,4 ПесокSand 1020,001020.00 42,842.8 Walocel MKX 40000 PF01Walocel MKX 40000 PF01 7,007.00 0,30.3 Сульфацелл 25Sulfacell 25 7,007.00 0,30.3 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 7,007.00 0,30.3 ГИФОБGIFOF 82,0082.00 3,43.4 2381,002381.00 100.0100.0

В воду с добавленным сульфацеллом 25 добавляли при постоянном перемешивании предварительно перемешанные друг с другом остальные сухие ингредиенты. При этом водотвердое отношение поддерживали равным 0,34, то есть воды добавили 809,54 г. Время начала схватывания 2 ч 30 мин. Время окончания схватывания 4 ч 30 мин. Данное время схватывания не является наиболее рациональным для качественного тампонирования скважины, так как существует возможность затвердевания раствора при подаче по скважине. Прочностные показатели испытывали на образцах с размерами 40×40×150 мм. Прочность при одноосном сжатии образца 21 МПа, прочность при изгибе 2,05 МПа. Прочность достаточно высока. На образце после выдержки 28 дней практически нет усадки, что является приемлемым. Количество добавок для предотвращения усадки тампонажного камня находится в норме, как и в предыдущем примере, поэтому больше добавлять их не имеет смысла. Для ускорения набора прочности нет необходимости добавлять большее количество ускорителей твердения, так как скорость твердения высока. Водоудержание (по кольцу) 97,5%, водопроницаемость 4·10-5 мкм2. Эти показатели не изменились по сравнению с предыдущим примером, поэтому большая добавка гидрофобизаторов не нужна. Полученный раствор обладает плохой растекаемостью (15 делений).The remaining dry ingredients premixed with each other were added to the water with added sulfacell 25 with constant stirring. At the same time, the water-solid ratio was maintained equal to 0.34, that is, water was added 809.54 g. The setting onset time was 2 hours 30 minutes. Setting time 4 hours 30 minutes This setting time is not the most rational for high-quality plugging of the well, since there is the possibility of solidification of the solution when supplied through the well. Strength indicators were tested on samples with dimensions of 40 × 40 × 150 mm. The uniaxial compression strength of the sample is 21 MPa, the bending strength is 2.05 MPa. Strength is quite high. After exposure to 28 days, there is practically no shrinkage in the sample, which is acceptable. The amount of additives to prevent shrinkage of cement stone is normal, as in the previous example, so adding them more does not make sense. To accelerate the curing, there is no need to add more hardening accelerators, since the curing speed is high. Water retention (on the ring) 97.5%, water permeability 4 · 10 -5 μm 2 . These indicators have not changed compared to the previous example, so a large addition of water repellents is not needed. The resulting solution has poor flowability (15 divisions).

Тампонажный раствор для цементирования газонефтяных скважин используют следующим образом (при креплении определенного интервала скважины). Бурят скважину в газонефтяной пласт до необходимой отметки. Опускают в пробуренную скважину насосно-компрессорную трубу. К нижней части насосно-компрессорной трубы присоединяют трубу заданного диаметра, необходимого для формирования тампонажного камня определенной толщины с заданной прочностью и необходимыми свойствами по водонепроницаемости. Затем проводят тампонирование скважины. Необходимый объем готового раствора (как правило, определяемый по объему заколонного пространства) нагнетают по внутренней части насосно-компрессорной трубы. Затем устанавливают тампонажную пробку для разделения раствора и продавочной жидкости. Продавочной жидкостью перемещают раствор и тампонажную пробку до конца обсадной колонны. Достижение пробки до конца обсадной колонны определяют по увеличению давления на оголовке скважины. После подачи в скважину необходимого количества раствора тампонирование прекращают. Время подачи состава на необходимый интервал тампонирования принимают исходя из времени начала схватывания раствора с учетом времени его продавливания. После выдержки, необходимой для набора прочности тампонажным камнем в течение необходимого времени, зависящего от температуры скважины, от количества цемента и от количества ускорителей схватывания, насосно-компрессорную трубу с закрепленной трубой заданного диаметра на конце вынимают. После этого скважину осваивают известными способами и пускают в эксплуатацию.Cement slurry for cementing oil and gas wells is used as follows (when fixing a certain interval of the well). Drill a well in the oil and gas reservoir to the required level. A tubing is lowered into a drilled well. To the lower part of the tubing is connected a pipe of a given diameter, which is necessary for the formation of a cement stone of a certain thickness with a given strength and the necessary water resistance properties. Then spend the plugging of the well. The required volume of the finished solution (usually determined by the volume of annular space) is pumped along the inside of the tubing. Then, a plug is installed to separate the mortar and the squeezing liquid. Squeezing fluid moves the grout and cement plug to the end of the casing. The achievement of the plug to the end of the casing is determined by the increase in pressure at the head of the well. After supplying the required amount of solution to the well, plugging is stopped. The time for applying the composition to the required tamponing interval is taken based on the start time of setting of the solution, taking into account the time of its forcing. After the shutter speed required for curing by the cement stone for the required time, depending on the temperature of the well, on the amount of cement and on the number of setting accelerators, the tubing with a fixed pipe of a given diameter at the end is removed. After that, the well is mastered by known methods and put into operation.

Применение данного тампонажного раствора для цементирования газонефтяных скважин обеспечивает следующие преимущества:The use of this cement slurry for cementing gas and oil wells provides the following advantages:

- повышение водонепроницаемости тампонажного камня;- increase the water resistance of cement stone;

- увеличение эффективности крепления газонефтяных скважин.- increase in the efficiency of fastening gas and oil wells.

Claims (1)

Тампонажный раствор для цементирования газонефтяных скважин, содержащий вяжущее - тампонажный портландцемент, ускоритель набора прочности - гипс, упрочняющую добавку - микрокремнезем, регуляторы сроков схватывания, наполнитель - песок, жидкость затворения - воду, отличающийся тем, что он содержит гипс Г16, в качестве регуляторов сроков схватывания - глиноземистый цемент ГЦ-40 и поташ, и дополнительно водоудерживающую добавку - сульфацелл 25, пластификатор суперпластификатор С-3 и пластификатор Walocel MKX 40000 PF01, гидрофобизатор - кремнийорганическое вещество на водной основе ГИФОБ при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:Cement grouting for oil and gas wells containing binder - cement Portland cement, accelerator for gaining strength - gypsum, hardening additive - microsilica, setting time regulators, filler - sand, mixing fluid - water, characterized in that it contains gypsum G16, as timing regulators setting - alumina cement HZ-40 and potash, and additionally water-retaining additive - sulfacell 25, plasticizer superplasticizer S-3 and plasticizer Walocel MKX 40000 PF01, water repellent - organosilicon th substance water-based GIFOF in the following ratio of ingredients, wt.%: Тампонажный портландцементGrouting Portland cement 43,1-43,843.1-43.8 Гипс Г16Gypsum G16 2-2,32-2.3 Глиноземистый цемент ГЦ-40Alumina cement HZ-40 4,2-4,54.2-4.5 ПоташPotash 0,4-0,50.4-0.5 МикрокремнеземSilica fume 2-2,32-2.3 ПесокSand 43,1-43,843.1-43.8 Walocel MKX 40000 PF01Walocel MKX 40000 PF01 0,2-0,30.2-0.3 Сульфацелл 25Sulfacell 25 0,2-0,30.2-0.3 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 0,2-0,30.2-0.3 ГИФОБGIFOF 3,2-3,43.2-3.4
при этом водотвердое отношение поддерживают равным 0,35-0,4.while the water-solid ratio is maintained equal to 0.35-0.4.
RU2006117457/03A 2006-05-22 2006-05-22 Grouting mortar for cementing gas-oil wells RU2306327C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006117457/03A RU2306327C1 (en) 2006-05-22 2006-05-22 Grouting mortar for cementing gas-oil wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006117457/03A RU2306327C1 (en) 2006-05-22 2006-05-22 Grouting mortar for cementing gas-oil wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2306327C1 true RU2306327C1 (en) 2007-09-20

Family

ID=38695228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006117457/03A RU2306327C1 (en) 2006-05-22 2006-05-22 Grouting mortar for cementing gas-oil wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2306327C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468058C1 (en) * 2011-05-11 2012-11-27 Лонест Холдинг Корп. Weighted grouting gypsum mixture
RU2471962C1 (en) * 2011-10-13 2013-01-10 Игорь Ростиславович Василенко Method of well cementing under conditions of abnormally low formation pressure
RU2471846C1 (en) * 2011-07-20 2013-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Grouting mortar
RU2504568C1 (en) * 2012-07-19 2014-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Expanding plugging composition
RU2542013C2 (en) * 2013-06-25 2015-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Cement slurry for cementing oil and gas wells
RU2588066C1 (en) * 2015-04-21 2016-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Grouting mortar for cementing and side shafts with horizontal sections
RU2681158C1 (en) * 2018-02-12 2019-03-04 Владимир Владимирович Бовт Dry construction mixture and solid-phase composition for its production
RU2681716C1 (en) * 2018-02-05 2019-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ - Западная Сибирь" Cement slurry for the oil and gas wells cementing

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468058C1 (en) * 2011-05-11 2012-11-27 Лонест Холдинг Корп. Weighted grouting gypsum mixture
RU2471846C1 (en) * 2011-07-20 2013-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Grouting mortar
RU2471962C1 (en) * 2011-10-13 2013-01-10 Игорь Ростиславович Василенко Method of well cementing under conditions of abnormally low formation pressure
RU2504568C1 (en) * 2012-07-19 2014-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Expanding plugging composition
RU2542013C2 (en) * 2013-06-25 2015-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Cement slurry for cementing oil and gas wells
RU2588066C1 (en) * 2015-04-21 2016-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Grouting mortar for cementing and side shafts with horizontal sections
RU2681716C1 (en) * 2018-02-05 2019-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ - Западная Сибирь" Cement slurry for the oil and gas wells cementing
RU2681158C1 (en) * 2018-02-12 2019-03-04 Владимир Владимирович Бовт Dry construction mixture and solid-phase composition for its production
RU2801331C1 (en) * 2023-01-31 2023-08-07 Общество С Ограниченной Ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" Base plugging material for cementing wells in reservoir interval

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120048466A1 (en) Easy mix mortar/grout composition, method of making and using thereof
RU2306327C1 (en) Grouting mortar for cementing gas-oil wells
JP4677824B2 (en) Acid resistant grout composition
KR101343803B1 (en) Concrete composition using the blast-furnace slag and method for the preparation thereof
CN113248209B (en) Low-alkalinity cement clay grouting material and preparation method thereof
CN108069690B (en) Environment-friendly joint mixture and preparation method thereof
EP2228352A1 (en) Mortar especially for shaped clinker bricks
JP2023548213A (en) High performance hybrid fly ash/calcium aluminate cementitious composition for mortar and concrete
WO2017025770A1 (en) Castable material based on cementitious material with shrinkage resistance
JP2023529058A (en) Method for accelerating and fluidizing wet concrete or mortar compositions containing activators, water-reducing polymers comprising the use of performance additives containing chaotropic ions, and their use in low carbon alternative binder compositions
WO2020206650A1 (en) Cementitious composition with fast development of tensile adhesion strength
CA3170961A1 (en) Slag-based hydraulic binder, dry mortar composition comprising same and system for activating a slag-based binder
CN117279873A (en) Adhesive composition comprising pozzolanic material and fine filler
JP5041521B2 (en) High strength restoration material
US10640424B2 (en) Castable material based on cementitious binder with shrinkage resistance
KR20180083756A (en) Binder for enhancing concrete strength and concrete polymer cement complex composition comprising the same
CN114364644A (en) Waterproof method for porous building material
RU2375386C1 (en) Method of making water-resistant composite object (versions) and composite object, made using said method
CN110128091A (en) A kind of novel energy-saving environment-friendly mortar and its production method
RU2763486C1 (en) Self-leveling construction mix for the manufacture of continuous-pour floors
RU2807721C1 (en) Cementing mixture
JP2003089558A (en) Lightweight aggregate for mortar
US20220402166A1 (en) On demand kit for customizable cementitious compositions
PL242989B1 (en) Composition of a ultra-tight grout
CN117813273A (en) Binder composition comprising fine filler and fine granulated blast furnace slag powder

Legal Events

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

Effective date: 20080523