RU2319722C1 - Polymer-cement grouting mortar - Google Patents

Polymer-cement grouting mortar Download PDF

Info

Publication number
RU2319722C1
RU2319722C1 RU2006122048/03A RU2006122048A RU2319722C1 RU 2319722 C1 RU2319722 C1 RU 2319722C1 RU 2006122048/03 A RU2006122048/03 A RU 2006122048/03A RU 2006122048 A RU2006122048 A RU 2006122048A RU 2319722 C1 RU2319722 C1 RU 2319722C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cement
water
cfl
grouting
polymer
Prior art date
Application number
RU2006122048/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006122048A (en
Inventor
Василий Николаевич Щукин (RU)
Василий Николаевич Щукин
нц Владилен Аршакович Галуст (RU)
Владилен Аршакович Галустянц
Виктор Александрович Котельников (RU)
Виктор Александрович Котельников
Сергей Михайлович Путилов (RU)
Сергей Михайлович Путилов
Людмила Емель новна Давыдкина (RU)
Людмила Емельяновна Давыдкина
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ОАО "РИТЭК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ОАО "РИТЭК") filed Critical Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ОАО "РИТЭК")
Priority to RU2006122048/03A priority Critical patent/RU2319722C1/en
Publication of RU2006122048A publication Critical patent/RU2006122048A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2319722C1 publication Critical patent/RU2319722C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: grouting mortar, which can be used to reinforce oil and gas wells, contains, wt parts: cement 100, water-loss reducing additive (CFL-117) 0.4-0.8, reinforcing and adhesive additive (Konkrepol) 0.6-1.0, and water 42-50. Grouting mortar may further contain mineral extending additive, e.g. DR-100, 5-10 wt parts.
EFFECT: achieved creation of nonshrinking grouting composition.
2 cl, 4 tbl, 15 ex

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при креплении нефтяных и газовых скважин.The invention relates to the oil and gas industry and can be used for fastening oil and gas wells.

Известен тампонажный раствор, в состав которого входят, мас.ч.: цемент - 100; ОЭЦ - 0,25-0,5; оксинафтолинсульфокислотноформальдегидная смола (С-3) - 0,1-0,75; CaCI3 - 3,0; вода - 50. ("Комплексные реагенты для обработки тампонажных растворов" В.М.Меденцев, А.К.Куксов, М.О.Ашрафьян, Ю.В.Гринько, Журнал "Нефтяное хозяйство", N 7, 1997, с.30).A well-known cement slurry, which includes, parts by weight: cement - 100; OEC - 0.25-0.5; oxinaftolinesulfonic acid-formaldehyde resin (C-3) - 0.1-0.75; CaCI 3 - 3.0; water - 50. ("Complex reagents for the treatment of cement slurries" V.M. Medentsev, A.K. Kuksov, M.O. Ashrafyan, Yu.V. Grinko, Journal of Oil Industry, N 7, 1997, p. thirty).

Указанный тампонажный раствор предназначен для использования при температурных условиях от 60 до 100°С.The specified cement slurry is intended for use under temperature conditions from 60 to 100 ° C.

Однако известный тампонажный раствор не обладает достаточной термостабильностью. При повышении температуры до 75°С водоотдача указанного тампонажного раствора повышается в два и более раз. При таком уровне водоотдачи в период коагуляционного структурообразования известный тампонажный раствор не обеспечивает его устойчивости к прорыву пластовыми флюидами.However, the well-known cement slurry does not have sufficient thermal stability. When the temperature rises to 75 ° C, the water loss of the specified cement slurry increases two or more times. At this level of water loss during coagulation structure formation, the well-known cement slurry does not ensure its resistance to breakthrough by formation fluids.

Кроме того, известный раствор седиментационно неустойчив, что ведет к образованию вертикальных каналов в теле цементной оболочки.In addition, the known solution is sedimentation unstable, which leads to the formation of vertical channels in the body of the cement sheath.

Ближайшим техническим решением, выбранными авторами за прототип, является полимерцементная тампонажная композиция, содержащая в своем составе следующие ингредиенты (вес.ч.): цемент - 100; оксиэтилцеллюлоза - 0,3-0,5; меламиносодержащий продукт - 0,5-1,0; вода - 40-50 (Патент РФ №2149981, 1998 г.). Тампонажная композиция имеет ряд преимуществ, к числу которых относятся низкие показатели фильтрации (водоотдача и седиментационная устойчивость), высокие реологические характеристики.The closest technical solution chosen by the authors for the prototype is a polymer-cement grouting composition containing the following ingredients (parts by weight): cement - 100; hydroxyethyl cellulose - 0.3-0.5; melamine-containing product - 0.5-1.0; water - 40-50 (RF Patent No. 2149981, 1998). The grouting composition has a number of advantages, which include low filtration rates (water loss and sedimentation stability), high rheological characteristics.

Недостатком известного тампонажного раствора является низкая адгезия к поверхности обсадной колонны и к стенкам скважин, недостаточная прочность на изгиб отвержденного цементного камня и недостаточный градиент давления, который выдерживает тампонажный материал, не допуская прорыва пластовых флюидов.A disadvantage of the well-known grouting mortar is low adhesion to the surface of the casing string and to the walls of the wells, insufficient bending strength of the cured cement stone and insufficient pressure gradient that withstands the grouting material, preventing breakthrough of formation fluids.

Целью изобретения является создание безусадочной тампонажной композиции, лишенной указанных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что тампонажный раствор, содержащий цемент, полимерную добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве указанной добавки он содержит понизитель водоотдачи - CFL-117 и упрочняющую и адгезионную - Конкрепол при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:The aim of the invention is the creation of a non-shrinking cement composition devoid of these disadvantages. This goal is achieved in that the grouting mortar containing cement, polymer additive and water, characterized in that as the specified additive it contains a loss of fluid loss - CFL-117 and hardening and adhesion - Constolol in the following ratio, wt.h .:

ЦементCement 100one hundred CFL-117CFL-117 0,4-0,80.4-0.8 КонкреполConstolpol 0,6-1,00.6-1.0 ВодаWater 42-5042-50

При этом раствор дополнительно содержит минеральную расширяющую добавку, например ДР-100, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:In this case, the solution additionally contains a mineral expanding additive, for example DR-100, in the following ratio of components, parts by weight:

ЦементCement 100one hundred CFL-117CFL-117 0,80.8 КонкреполConstolpol 1,01,0 Расширяющая добавкаExpanding additive 5-105-10 ВодаWater 4242

Понизитель водоотдачи CFL-117 представляет собой высокомолекулярный (5,0.106-5,8.106) полиоксиэтилен (Clearwater, Техническая информация, Сертификат ИСО 9001, Houston, Texas 77027, 2003). Адгезионная добавка Конкрепол является водно-полимерной системой поли-N-виниламида (Сертификат соответствия №ТЭК RU., ХП 06.Н00832, Свидетельство №РОСС RU.0001. 03ЮЛ00, 20.08.9). Расширяющая добавка, например ДР-100, в основе своей состоит из смеси минеральных окислов Са и Mg (ТУ 5744-002-59758749-06).The CFL-117 fluid loss reducer is a high molecular weight (5.0.10 6 -5.8.10 6 ) polyoxyethylene (Clearwater, Technical Information, ISO 9001 Certificate, Houston, Texas 77027, 2003). Adhesive additive Conconstol is a water-polymer system of poly-N-vinylamide (Certificate of Conformity No. TEK RU., ХП 06.Н00832, Certificate No. РОСС RU.0001. 03Ю00, 20.08.9). An expanding additive, for example DR-100, basically consists of a mixture of mineral oxides of Ca and Mg (TU 5744-002-59758749-06).

Указанное соотношение компонентов тампонажного раствора позволяет снизить водоотдачу и водоотделение, повысить сцепление с металлом труб и породой коллектора, снизить водогазонефтепроницаемость и увеличить прочность цементного камня. Применение предлагаемых хорошо растворимых в воде реагентов комплексного действия не осложняет процесс приготовления тампонажных растворов при проведении изоляционных работ на буровых. Сочетание в составе раствора понизителя водоотдачи и адгезионной добавки - высокомолекулярного N-поливиниламида, устойчивых к полиминеральной агрессии, придает цементным растворам необходимые для заявляемого состава характеристики.The specified ratio of the components of the cement slurry can reduce water loss and water separation, increase adhesion to pipe metal and reservoir rock, reduce gas and gas permeability, and increase the strength of cement stone. The use of the proposed well-soluble in water reagents with a complex effect does not complicate the process of preparing cement slurries during insulation work at drilling sites. The combination in the composition of the solution of the loss of fluid loss and an adhesive additive - high molecular weight N-polyvinylamide, resistant to polymineral aggression, gives cement mortars the characteristics necessary for the claimed composition.

Для получения заявляемого тампонажного раствора в лабораторных условиях были использованы следующие вещества:To obtain the inventive cement slurry in laboratory conditions, the following substances were used:

1. Тампонажный портландцемент ПЦТ-1-G-CC-1 Сухоложского цементного завода (ГОСТ 1581-96).1. Grouting Portland cement PTsT-1-G-CC-1 of the Sukholozhsky cement plant (GOST 1581-96).

2. Понизитель водоотдачи CFL-117 американской фирмы CLEARWATER Engineered Chemistry.2. Fluid loss reducer CFL-117 of the American company CLEARWATER Engineered Chemistry.

3. Упрочняющая и адгезионная добавка Конкрепол производства ООО «Оргполимерсинтез СПб» (ТУ 9365 001 13803633 20003).3. Strengthening and adhesive additive Constolol manufactured by LLC "Orgpolymersynthesis SPb" (TU 9365 001 13803633 20003).

4. Минеральная расширяющая добавка ДР-100 (ТУ 5744-002-59758749-06).4. The mineral expanding additive DR-100 (TU 5744-002-59758749-06).

Применение выбранных ингредиентов комплексного действия улучшает структурно-реологические свойства цементных растворов, повышает прочностные и адгезионные свойства отвержденного тампонажного камня и существенно увеличивает градиент давления, при котором через тампонажный материал не происходит прорыва пластовых флюидов.The use of the selected ingredients with a complex effect improves the structural and rheological properties of cement mortars, increases the strength and adhesive properties of the cured grouting stone, and significantly increases the pressure gradient at which formation fluids do not break through the grouting material.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими примерами.The essence of the invention is illustrated by the following examples.

Примеры 1-3.Examples 1-3.

Приготовление цементных растворов проводилось по стандартной методике, ГОСТ 26798.1-96.The preparation of cement mortars was carried out according to the standard method, GOST 26798.1-96.

В 50,0 мл воды вводят 0,8 г CFL-117 и 1,0 г Конкрепола. В полученном гомогенном растворе затворяют 100 г вяжущего вещества - цемента. После тщательного перемешивания состав выдерживают в термостате при 75°С в течение 30 мин, после чего определяют его реологические характеристики. Выбранный режим предварительного прогрева цементного раствора приближен к условиям коагуляционного структурообразования при закачке его в скважину с температурой 85°С на глубину до 3200 м. После 7-суточной гидратации цементного теста определяют физико-механические характеристики отвержденного тампонажного материала.0.8 g of CFL-117 and 1.0 g of Conconstol are added to 50.0 ml of water. In the resulting homogeneous solution, 100 g of cement, cement, is blended. After thorough mixing, the composition is kept in a thermostat at 75 ° C for 30 minutes, after which its rheological characteristics are determined. The selected mode of preliminary heating of the cement slurry is close to the conditions of coagulation structure formation when it is pumped into a well with a temperature of 85 ° C to a depth of 3200 m. After 7-day hydration of the cement test, the physicomechanical characteristics of the cured grouting material are determined.

Параллельно для сравнения был приготовлен тампонажный раствор, не содержащий полимерных добавок (контрольный опыт), и раствор, полученный по прототипу. Реологические характеристики тампонажных растворов приведены в таблице 1.In parallel, for comparison, a grouting solution was prepared that did not contain polymer additives (control experiment) and a solution obtained by the prototype. The rheological characteristics of cement slurries are shown in table 1.

Как видно из таблицы, предлагаемый полимерцементный тампонажный состав по седиментационной устойчивости (водоотделение) и по водоотдаче превосходит известный состав. Все другие характеристики (растекаемость, время загустевания) близки к контрольному составу и соответствуют требованиям ГОСТа 26798.1-96. Растекаемость и время загустевания предлагаемого полимерцементного раствора указывают на его подвижность и на обеспеченность во времени, необходимом для безаварийной доставки раствора в скважину.As can be seen from the table, the proposed polymer-cement grouting composition in sedimentation stability (water separation) and in water yield exceeds the known composition. All other characteristics (flowability, thickening time) are close to the control composition and meet the requirements of GOST 26798.1-96. The flowability and thickening time of the proposed polymer-cement solution indicate its mobility and the availability in time required for trouble-free delivery of the solution to the well.

Проведенные испытания реологических свойств предлагаемого полимерцементного раствора при 75°С свидетельствуют о высоком качестве раствора в условиях умеренных температур (до 100°С).Tests of the rheological properties of the proposed polymer-cement mortar at 75 ° C indicate a high quality solution in moderate temperatures (up to 100 ° C).

Таблица 1.Table 1. Реологические характеристики тампонажных составов при 75°С (В/Ц=0,42)The rheological characteristics of the grouting compositions at 75 ° C (W / C = 0.42) № опытаExperience number Рецептура, вес.ч.Recipe, parts by weight ρ г/см3 ρ g / cm 3 Водоотдача, см3/30 минWater loss, cm 3/30 min Водоотделение %Water separation% Растекаемость по АзНИИ, смSpreadability by AzNII, cm τнач.схват., часτ start hour τоконч.схват., часτ final grip hour 1.one. цемент-вода (контрольный)cement-water (control) 1,921.92 105105 55 210210 2,22.2 3,03.0 2.2. цемент 100cement 100 ОЭЦ* 0,5OEC * 0.5 меламиноформ. смолаmelamine form. resin 1,911.91 7,57.5 0,60.6 220220 2,32,3 3,33.3 МФАР 1,0MFAR 1.0 вода 42water 42 (прототип)(prototype) 3.3. цемент 100cement 100 CFL-117 0,8CFL-117 0.8 1,921.92 2,82,8 00 230230 3,53,5 4,44.4 конкрепол 1,0konsrepol 1.0 вода 42water 42 *оксиэтилцеллюлоза марки ЕНМ* ENM brand hydroxyethyl cellulose

По рецептурам опытов 1-3 были приготовлены стандартные образцы и после 7-суточной гидратации были испытаны на прочностные и адгезионные свойства. Физико-механические показатели отвержденных цементных составов приведены в таблице 2.According to the recipes of experiments 1-3, standard samples were prepared and after 7-day hydration were tested for strength and adhesion properties. Physico-mechanical properties of cured cement compositions are shown in table 2.

Таблица 2table 2 Физико-механические характеристики тампонажных составов при 85°СPhysico-mechanical characteristics of grouting compositions at 85 ° С № опытаExperience number Рецептура, вес.ч.Recipe, parts by weight СвойстваThe properties Σизг., МПаΣ outgoing MPa Σсжат., МПаΣ is compressed. MPa Линейное расшир., %Linear expansion.,% Адгезия к металлу, МПаAdhesion to metal, MPa 1.one. Цемент-вода,Cement water В/Ц 0,42W / D 0.42 12,512.5 53,553.5 00 1,951.95 (контрольный)(control) 2.2. Цемент 100Cement 100 ОЭЦ* 0,5OEC * 0.5 Меламиноформ.Melamineform. 9,89.8 55,055.0 -- 1,751.75 см. МФАР 1,0see IPAF 1.0 Вода 42Water 42 (прототип)(prototype) 3.3. Цемент 100Cement 100 CFL-117 0,8CFL-117 0.8 13,313.3 58,758.7 0,150.15 3,933.93 Конкрепол 1,0Conspinol 1.0 Вода 42Water 42

Как видно из приведенных в таблице 2 данных, цементный камень, полученный по рецептуре 3, по сравнению контрольным составом и с прототипом обладает повышенной прочностью на сжатие и изгиб, повышенным сцеплением с обсадной колонной и отсутствием усадки.As can be seen from the data in table 2, the cement stone obtained according to recipe 3, in comparison with the control composition and the prototype, has increased compressive and bending strength, increased adhesion to the casing and the absence of shrinkage.

Примеры 4-10.Examples 4-10.

Определение оптимального соотношения компонентов разрабатываемого тампонажного состава проводили на основании реологических свойств полимерцементного тампонажного раствора (табл.3).The optimal ratio of the components of the developed grouting composition was determined based on the rheological properties of the polymer-cement grouting mortar (Table 3).

Таблица 3Table 3 Свойства полимерцементных тампонажных растворов при 20°С.Properties of polymer cement grouting solutions at 20 ° С. №примераExample No. Состав, вес.ч. на 100 вес.ч. цементаComposition, parts by weight per 100 parts by weight cement Характеристики цементного раствораCement mortar characteristics Водоотделение, %Water separation,% Водоотдача, см3/30 минWater loss, cm 3/30 min Растекаемость по АзНИИ, ммSpreadability by AzNII, mm τнач.схват., часτ start hour CFL-117 0,2CFL-117 0.2 4.four. конкрепол 0,5constipol 0.5 2,92.9 1616 >250> 250 2,02.0 вода 50water 50 CFL-117 0,4CFL-117 0.4 5.5. конкрепол 0,6konsrepol 0.6 0,50.5 4,54,5 >250> 250 2,52,5 вода 47water 47 CFL-117 0,8CFL-117 0.8 6.6. конкрепол 1,0konsrepol 1.0 0,50.5 2,02.0 240240 3,53,5 вода 45water 45 CFL-117 0,8CFL-117 0.8 7.7. конкрепол 1,0konsrepol 1.0 00 1,01,0 230230 3,83.8 вода 42water 42 CFL-117 1,0CFL-117 1.0 8.8. конкрепол 1,15konsrepol 1.15 00 0,50.5 190190 3,53,5 вода 42water 42 CFL-117 0,45CFL-117 0.45 9.9. конкрепол 0,7konsrepol 0.7 3,03.0 1,51,5 >250> 250 2,52,5 вода 42water 42 10.10. конкрепол 1,0konsrepol 1.0 4,04.0 3636 >250> 250 2,02.0 вода 42water 42

Приведенные в таблице данные показывают, что при температуре пласта в интервале 60-85°С оптимальное соотношение полимерных компонентов (на 100 вес.ч. цемента) в тампонажном растворе составляет: CFL-117 - 0,4-0,8, а Конкрепола - 0,6-1,0 вес.ч. Водоцементное отношение может изменяться от 0,42 до 0,50 в зависимости от необходимой плотности тампонажного раствора с сохранением реологических характеристик, соответствующих требованиям ГОСТ 26798. 1-96. Так увеличение содержания в композиции CFL-117 и конкрепола больше оптимального (опыт 8, табл.3) приводит к заметному снижению такого показателя, как растекаемость по АзНИИ.The data presented in the table show that at a formation temperature in the range of 60-85 ° C, the optimal ratio of polymer components (per 100 parts by weight of cement) in the cement slurry is: CFL-117 - 0.4-0.8, and Constanzola - 0.6-1.0 parts by weight The water-cement ratio can vary from 0.42 to 0.50 depending on the required density of the cement slurry while maintaining the rheological characteristics that meet the requirements of GOST 26798. 1-96. Thus, an increase in the content of CFL-117 and constipol in the composition is more than optimal (experiment 8, Table 3) leads to a noticeable decrease in such an indicator as AzNII spreadability.

В отсутствие в тампонажной композиции одной из полимерных добавок, например CFL-117 (пример 10), существенно возрастает водоотдача цементного раствора. Образующийся при этом раствор обладает пониженной седиментационной устойчивостью, о чем свидетельствуют повышенные значения водоотделения, превышающие требования ГОСТ 26798. 1-96.In the absence of one of the polymer additives in the grouting composition, for example CFL-117 (Example 10), the water loss of the cement slurry increases significantly. The resulting solution has a reduced sedimentation stability, as evidenced by the increased values of water separation, exceeding the requirements of GOST 26798. 1-96.

Проведенные исследования показали, что при исключении из композиции Конкрепола происходит снижение адгезии цементного камня к металлу обсадной трубы с 3,93 до 2,05 МПа.Studies have shown that with the exception of Conconstol from the composition, the adhesion of cement stone to the casing metal decreases from 3.93 to 2.05 MPa.

Необходимо также отметить, что для разработанного состава характерна высокая начальная прочность цементного камня, обладающего повышенной пластичностью и сопротивляемостью к действию кислот и агрессивных пластовых флюидов (в частности, к действию сульфатосодержащих пластовых вод).It should also be noted that the developed composition is characterized by a high initial strength of cement stone, which has increased ductility and resistance to acids and aggressive formation fluids (in particular, to the action of sulfate-containing formation waters).

Проведенные на установке BPS-805 фильтрационные испытания искусственных кернов, изготовленных по рецептурам примеров 1-3 (табл.2), показали значения абсолютной проницаемости по газу 0,15; 0,03 и 0 мД соответственно. Отсутствие газопроницаемости образца, полученного по заявляемому способу, свидетельствует о его высоких изоляционных свойствах. Градиенты давления, которые выдерживают полученные по рецептурам опытов 2 и 3 искусственные керны фильтрацию воды, составляют 10 и 75 МПа соответственно. Полученные данные свидетельствуют о высоких изоляционных свойствах предлагаемой тампонажной композиции, превосходящей зарубежные и отечественные аналоги на данный класс тампонажных материалов.Conducted on the installation of BPS-805 filtration tests of artificial cores made according to the recipes of examples 1-3 (table 2), showed the absolute gas permeability of 0.15; 0.03 and 0 mD, respectively. The lack of gas permeability of the sample obtained by the claimed method, indicates its high insulating properties. The pressure gradients that withstand the artificial water filtration cores obtained from the recipes of experiments 2 and 3 are 10 and 75 MPa, respectively. The data obtained indicate the high insulating properties of the proposed grouting composition, superior to foreign and domestic analogues in this class of grouting materials.

Примеры 11-15.Examples 11-15.

Как было показано выше (см. табл.2), линейное расширение предлагаемого тампонажного состава не превышает 0,15%. Вместе с тем известно, что для герметизирующего полимерцемента недостаточно ликвидировать усадочную деформацию, а необходимо получить эффект расширения при твердении для обжатия и уплотнения тампонажного состава в зоне изоляции.As shown above (see table 2), the linear expansion of the proposed cement composition does not exceed 0.15%. However, it is known that for sealing polymer cement it is not enough to eliminate shrinkage deformation, and it is necessary to obtain the expansion effect during hardening to compress and seal the cement composition in the isolation zone.

Известны технологические приемы ликвидации усадочной деформации и получения цементов с регулируемой усадкой путем применения расширяющих добавок. С этой целью в составе композиции были введены расширяющие добавки CaO, MgO, ДР-100. Реологические и физико-механические свойства полимерцементных растворов в зависимости от природы и содержания расширяющих агентов приведены в таблице 4.Known technological methods for eliminating shrinkage deformation and obtaining cements with controlled shrinkage by using expanding additives. For this purpose, expanding additives CaO, MgO, and DR-100 were introduced into the composition of the composition. The rheological and physico-mechanical properties of polymer-cement solutions depending on the nature and content of expanding agents are shown in table 4.

Таблица 4Table 4 Влияние расширяющих добавок на реологические характеристики полимерцемента при 85°С (содержание полимерных добавок, вес.ч.: CFL-117 - 0,8; Конкрепол-1,0)The effect of expanding additives on the rheological characteristics of polymer cement at 85 ° C (the content of polymer additives, parts by weight: CFL-117 - 0.8; Constipol-1.0) № опытаExperience number Добавка, вес.ч. на 100 вес.ч. цементаAdditive, parts by weight per 100 parts by weight cement Растек. по АзНИИ, ммRastek. according to AzNII, mm τнач. схват., часτ early grasp. hour Предел прочности, в теч. 7 сутокTensile strength, in tech. 7 days Линейн. расширение, %Lanein. expansion,% Адгезия к металлу, МПаAdhesion to metal, MPa Σизг., МПаΣ outgoing MPa Σсжат., МПаΣ is compressed. MPa 11.eleven. СаО, 5CaO, 5 250250 2,402.40 14,014.0 53,953.9 +2,3+2.3 2,152.15 12.12. СаО, 10CaO, 10 235235 2,352,35 15,715.7 55,955.9 +3,5+3.5 1,571,57 13.13. MgO, 10MgO, 10 240240 2,302,30 15,015.0 57,057.0 +4,1+4.1 1,481.48 14.fourteen. ДР-100, 10DR-100, 10 250250 2,502,50 13,013.0 47,947.9 +3,0+3.0 2,982.98 15.fifteen. ДР-100, 30DR-100, 30 >250> 250 2,552,55 13,313.3 42,742.7 +8,0+8.0 00

Исходя из полученных данных можно заключить, что введение в композицию расширяющих добавок не приводит к заметному изменению реологических и прочностных характеристик тампонажных растворов, но заметно снижает адгезию полимерцементного камня (сравн. с табл.2). Так введение в композицию 30 вес.ч. ДР-100 приводит практически к нулевой адгезии тампонажного материала. При этом линейное расширение достигает 8-ми %.Based on the data obtained, it can be concluded that the introduction of expanding additives into the composition does not lead to a noticeable change in the rheological and strength characteristics of cement slurries, but significantly reduces the adhesion of polymer-cement stone (compare with Table 2). So the introduction to the composition of 30 parts by weight DR-100 leads to almost zero adhesion of the cement material. Moreover, linear expansion reaches 8%.

Как известно из мировой практики, линейное расширение отвержденного цементного камня не должно превышать 3-х %. При большем расширении в цементном камне в условиях горного давления возникают внутренние напряжения и микротрещины, приводящие к разрушению изоляционного материала. Из таблицы 4 видно, что применение расширяющей добавки ДР-100 в полимерцементной композиции в количестве не более 10 вес.% по отношению к цементу приводит к 3-х % расширению тампонажного камня.As is known from world practice, the linear expansion of cured cement stone should not exceed 3%. With a greater expansion in the cement stone under conditions of rock pressure, internal stresses and microcracks occur, leading to the destruction of the insulating material. From table 4 it is seen that the use of expanding additives DR-100 in the polymer-cement composition in an amount of not more than 10 wt.% With respect to cement leads to a 3% expansion of cement stone.

Приготовление заявляемого полимерцементного тампонажного раствора в промысловых условиях проводится по следующей схеме.The preparation of the inventive polymer cement grout in the field is carried out according to the following scheme.

На скважину завозят две емкости по 40-50 м (одна для воды приготовления тампонажной композиции, вторая для продавки цементной композиции в затрубное пространство) и химические реагенты в полном объеме. Вода должна быть пресной или слабо минерализованной. Производят обвязку емкости с водой и с насосным агрегатом ЦА-320 по замкнутой схеме «сам на себя» и приступают к вводу химических реагентов в процессе прокачки воды затворения по замкнутому циклу. Первым вводят CFL-117, затем конкрепол в количестве 0,4-0,8 и 0,8-1,0 вес.ч. соответственно от взятого цемента.Two containers of 40-50 m each are delivered to the well (one for water for the preparation of the grouting composition, the second for selling the cement composition into the annulus) and full chemicals. Water should be fresh or slightly saline. The tank is strapped with water and with the TsA-320 pumping unit in a closed “do-it-yourself” circuit and begin to enter chemicals in the process of pumping mixing water in a closed cycle. CFL-117 is the first to be introduced, followed by konstrepol in the amount of 0.4-0.8 and 0.8-1.0 parts by weight. accordingly from the taken cement.

Приготовленную воду прокачивают по замкнутой схеме еще 1-2 часа для выравнивания свойств по всему объему.The prepared water is pumped in a closed circuit for another 1-2 hours to equalize the properties throughout the volume.

При применении расширяющей добавки предварительно цемент смешивают с ДР-100.When using an expanding additive, cement is pre-mixed with DR-100.

Затворение цемента, а также все дальнейшие работы по закачке полимерцементной тампонажной композиции и продавке ее в затрубное пространство выполняются бригадой тампонажников по стандартному плану работ, разработанному тампонажным предприятием и утвержденному управлением буровых работ.Cement mixing, as well as all further work on the injection of polymer-cement grouting composition and selling it into the annulus, are carried out by the grouting team according to the standard work plan developed by the grouting company and approved by the drilling department.

Claims (2)

1. Тампонажный раствор, содержащий цемент, полимерную добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве указанной добавки он содержит понизитель водоотдачи CFL-117 и упрочняющую и адгезионную Конкрепол при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:1. A grouting mortar containing cement, a polymer additive and water, characterized in that as the specified additive it contains a fluid loss reducer CFL-117 and hardening and adhesive Conconstol in the following ratio of components, parts by weight: ЦементCement 100one hundred CFL-117CFL-117 0,4-0,80.4-0.8 КонкреполConstolpol 0,6-1,00.6-1.0 ВодаWater 42-5042-50
2. Тампонажный раствор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит минеральную расширяющую добавку, например ДР-100, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:2. Grouting mortar according to claim 1, characterized in that it further comprises a mineral expanding additive, for example DR-100, in the following ratio of components, parts by weight: ЦементCement 100one hundred CFL-117CFL-117 0,80.8 КонкреполConstolpol 1,01,0 Расширяющая добавкаExpanding additive 5-105-10 ВодаWater 4242
RU2006122048/03A 2006-06-22 2006-06-22 Polymer-cement grouting mortar RU2319722C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006122048/03A RU2319722C1 (en) 2006-06-22 2006-06-22 Polymer-cement grouting mortar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006122048/03A RU2319722C1 (en) 2006-06-22 2006-06-22 Polymer-cement grouting mortar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006122048A RU2006122048A (en) 2008-01-10
RU2319722C1 true RU2319722C1 (en) 2008-03-20

Family

ID=39019642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006122048/03A RU2319722C1 (en) 2006-06-22 2006-06-22 Polymer-cement grouting mortar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2319722C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103571444A (en) * 2012-07-20 2014-02-12 中国石油化工股份有限公司 High temperature-resistant oil well cement additive, and preparation and applications thereof
RU2520608C1 (en) * 2013-02-21 2014-06-27 Марс Халиуллович Зинатуллин Reolit backfilling composition
RU2801331C1 (en) * 2023-01-31 2023-08-07 Общество С Ограниченной Ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" Base plugging material for cementing wells in reservoir interval

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US 2004244977 A,\tab09.12.2004. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103571444A (en) * 2012-07-20 2014-02-12 中国石油化工股份有限公司 High temperature-resistant oil well cement additive, and preparation and applications thereof
RU2520608C1 (en) * 2013-02-21 2014-06-27 Марс Халиуллович Зинатуллин Reolit backfilling composition
RU2801331C1 (en) * 2023-01-31 2023-08-07 Общество С Ограниченной Ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" Base plugging material for cementing wells in reservoir interval

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006122048A (en) 2008-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6957702B2 (en) Cement compositions with improved mechanical properties and methods of cementing in a subterranean formation
EP1153898B1 (en) Method of cementing subterranean zones
US6405801B1 (en) Environmentally acceptable well cement fluid loss control additives, compositions and methods
CA2835556C (en) Settable compositions containing metakaolin having reduced portland cement content
RU2337124C1 (en) Grouting mortar base foundation for well cementing
US7740066B2 (en) Additives for high alumina cements and associated methods
EP1201618A2 (en) High strength foamed well cement
EP0823408A1 (en) Set retarded downhole cementing compositions
US8267175B2 (en) Method for wellbore servicing to enhance the mechanical strength of cement using electrochemically activated water
US7357834B2 (en) Cement composition for use with a formate-based drilling fluid comprising an alkaline buffering agent
RU2385894C1 (en) METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3
RU2319722C1 (en) Polymer-cement grouting mortar
RU2186942C1 (en) Method of preparation of grouting composition
US11851605B2 (en) Stable suspension of elastomer particles for use in a cement slurry
RU2303048C1 (en) Light-weight grouting mortar
CA2635925C (en) Cement blend
RU2370515C1 (en) Polymer-cement backfilling solution for low temperature wells
RU2319721C2 (en) Polymer-cement grouting mortar
RU2215124C1 (en) Method of preparation of light-weight grouting mortar
EP1960492B1 (en) Additives and treatment fluids comprising chlorinated carbohydrates and methods of using them
RU2259467C1 (en) Base of densified grouting mortar mainly used in fractured carbonate reservoirs
SU1657616A1 (en) High-density grouting mortar
RU2588066C1 (en) Grouting mortar for cementing and side shafts with horizontal sections
RU2194844C2 (en) Base of weighted plugging mortar
EP3121245A1 (en) Method of use of foamed spacer fluids containing cement kiln dust

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20101019