RU2323242C2 - Complex reagent for grouting mortars - Google Patents

Complex reagent for grouting mortars Download PDF

Info

Publication number
RU2323242C2
RU2323242C2 RU2006120894/03A RU2006120894A RU2323242C2 RU 2323242 C2 RU2323242 C2 RU 2323242C2 RU 2006120894/03 A RU2006120894/03 A RU 2006120894/03A RU 2006120894 A RU2006120894 A RU 2006120894A RU 2323242 C2 RU2323242 C2 RU 2323242C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reagent
cement
stone
complex reagent
strength
Prior art date
Application number
RU2006120894/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006120894A (en
Inventor
Рауф Рахимович Лукманов (RU)
Рауф Рахимович Лукманов
Дани р Л бипович Бакиров (RU)
Данияр Лябипович Бакиров
Виталий Александрович Бурдыга (RU)
Виталий Александрович Бурдыга
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь"
Общество с ограниченной ответственностью Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти (ООО "КогалымНИПИнефть")
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 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь", Общество с ограниченной ответственностью Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти (ООО "КогалымНИПИнефть") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь"
Priority to RU2006120894/03A priority Critical patent/RU2323242C2/en
Publication of RU2006120894A publication Critical patent/RU2006120894A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2323242C2 publication Critical patent/RU2323242C2/en

Links

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: complex reagent contains 88.9-90.1% poly(vinyl acetate) dispersion, 0.9-2.22% nitrilotrimethylphosphonic acid, 4.44-4.50% dibutyl phthalate, and 4.44-4.50% ethylene glycol.
EFFECT: improved strength and adhesion properties of grouting mortar.
1 tbl

Description

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин в сложных геолого-технических условиях на водоплавающих залежах, больших углах отхода ствола от вертикали, при наличии каверн и застойных зон и может быть использовано для приготовления тампонажных растворов с высокими прочностными и адгезионными свойствами и их применения в указанных выше условиях.The invention relates to the fastening of oil and gas wells in difficult geological and technical conditions on waterfields, large angles of withdrawal from the vertical, in the presence of caverns and stagnant zones and can be used for the preparation of grouting mortars with high strength and adhesive properties and their application in these above conditions.

Известен раствор на основе портландцемента и воды, включающий в качестве комплексного реагента нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ) и асбест (А.С. №939729, Е21В 33/138, 10.10.80).A known solution based on Portland cement and water, including nitrilotrimethylphosphonic acid (NTP) and asbestos as a complex reagent (AS No. 939729, ЕВВ 33/138, 10.10.80).

Однако этот раствор экологически опасен, поскольку содержит асбест, а тампонажный камень из этого раствора недостаточно прочен и обладает низкой адгезией к ограничивающим поверхностям.However, this solution is environmentally hazardous because it contains asbestos, and the cement stone from this solution is not strong enough and has low adhesion to bounding surfaces.

Указанные недостатки тампонажного раствора частично устраняются использованием комплексного реагента, содержащего поливинилацетатную дисперсию (ПВАД) и соль НТФ - корилата (п. №2179231 Е21В 33/138, 10.02.2002). Этот комплексный реагент по технической сущности близок к предлагаемому и может быть принят за прототип.These drawbacks of the cement slurry are partially eliminated by using a complex reagent containing polyvinyl acetate dispersion (PVAD) and a salt of NTF - corilate (item No. 2179231 ЕВВ 33/138, 02/10/2002). This complex reagent in technical essence is close to the proposed one and can be taken as a prototype.

Недостатком указанного реагента является то, что при его использовании тампонажный камень имеет недостаточную прочность и адгезию к ограничивающим поверхностям.The disadvantage of this reagent is that when it is used, the cement stone has insufficient strength and adhesion to bounding surfaces.

Задачей изобретения является разработка реагента, повышающего прочностные и адгезионные свойства тампонажного раствора - камня при температурах до 100°С.The objective of the invention is to develop a reagent that increases the strength and adhesive properties of cement slurry - stone at temperatures up to 100 ° C.

Сущность изобретения заключается в том, что реагент для тампонажных растворов, содержащий ПВАД и добавку, в качестве добавок содержит НТФ, дибутилфталат (ДБФ) и этиленгликоль (ЭГ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:The essence of the invention lies in the fact that the reagent for cement slurries containing PVAD and the additive contains NTF, dibutyl phthalate (DBP) and ethylene glycol (EG) as additives in the following ratio, wt.%:

ПВАДPVAD 88,9-90,188.9-90.1 НТФNTF 0,9-2,220.9-2.22 ДБФDBF 4,44-4,54.44-4.5 ЭГEG 4,44-4,54.44-4.5

Из патентной и научно-технической литературы нам не известен реагент для тампонажных растворов, содержащий совокупность указанных выше компонентов в предложенном количественном соотношении, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого технического решения.From the patent and scientific and technical literature, we do not know the reagent for cement slurries containing the combination of the above components in the proposed quantitative ratio, which allows us to conclude that the claimed technical solution is new.

ПВАД производится по ГОСТ 18992-80.PVAD is made in accordance with GOST 18992-80.

НТФ производится по ТУ 6-09-52-83-86, используется в качестве замедлителя сроков схватывания тампонажных растворов.NTF is produced according to TU 6-09-52-83-86, is used as a moderator of the setting time of cement slurries.

ДБФ выпускается по ТУ 6-09-985-81.DBF is produced according to TU 6-09-985-81.

ЭГ производится по ГОСТ 19710-83.EG is produced according to GOST 19710-83.

Комплексный реагент для тампонажных растворов получают смешиванием ПВАД, НТФ, ДБФ и ЭГ. При этом НТФ является более активной составляющей реагента (рН<1) чем соль этой кислоты - корилат (рН=2,5-3,5). Кислота взаимодействует с компонентами реагента с образованием новых модифицированных веществ с химически активными группами. Образующийся химически активный реагент сложного состава с кислотными свойствами взаимодействует с силикатами цемента, активизирует их гидратацию и твердение с повышением прочностных и адгезионных свойств. ДБФ, ЭГ и их производные с кислотой диспергируют поливинилацетат, пластифицируют тампонажный раствор, подавляют пенообразование. В целом реагент эффективно кольматирует, уплотняет цементный камень, вследствие чего возрастают показатели его прочности и адгезии. Каждый компонент этого реагента в отдельности либо замедляет загустевание, либо снижает прочность и адгезию ниже необходимых пределов (таблица). В совокупности в комплексном реагенте из-за новообразований обеспечивается синергетический эффект и достижение поставленной задачи.A complex reagent for cement slurries is obtained by mixing PVAD, NTF, DBP and EG. At the same time, NTP is a more active component of the reagent (pH <1) than the salt of this acid - corilate (pH = 2.5-3.5). The acid interacts with the components of the reagent with the formation of new modified substances with chemically active groups. The resulting chemically active reagent of a complex composition with acidic properties interacts with cement silicates, activates their hydration and hardening with an increase in strength and adhesive properties. DBP, EG and their derivatives with an acid disperse polyvinyl acetate, plasticize the grouting solution, and suppress foaming. In general, the reagent effectively clogs, compacts the cement stone, as a result of which its strength and adhesion increase. Each component of this reagent individually either slows down the thickening, or reduces the strength and adhesion below the required limits (table). Together, in the complex reagent due to neoplasms, a synergistic effect and the achievement of the task are provided.

Комплексный реагент в лабораторных условиях готовят смешением расчетных количеств компонентов с последующим перемешиванием мешалкой до получения однородной массы, затем растворяют его в воде и затворяют цемент, определяют свойства тампонажного раствора. Образцы твердеют в течение 24 часов. Адгезию определяют методом выдавливания цементного образца из стальной обоймы при создании нагрузки прессом.In laboratory conditions, a complex reagent is prepared by mixing the calculated amounts of components, followed by stirring with a stirrer until a homogeneous mass is obtained, then it is dissolved in water and the cement is mixed, and the properties of the cement grout are determined. Samples harden within 24 hours. Adhesion is determined by extruding a cement sample from a steel cage when creating a press load.

В таблице приведены результаты определения прочности и адгезии тампонажного раствора - камня с добавками реагента, с различным соотношением компонентов, в наибольшей степени повышающих прочность камня и его адгезию к металлу обсадных труб.The table shows the results of determining the strength and adhesion of cement slurry - a stone with reagent additives, with a different ratio of components that increase the strength of the stone and its adhesion to the casing metal to the greatest extent.

Установлено, что в комплексном реагенте оптимальным является содержание ПВАД 88,9-90,1%, НТФ 0,9-2,22%, ДБФ и ЭГ по 4,44-4,5%. За пределами этих концентраций реагент вызывает увеличение или сокращение сроков загустевания, снижение прочности и адгезии цементного раствора - камня до технологически неприемлемых значений.It was found that in the complex reagent the optimal content is PVAD 88.9-90.1%, NTF 0.9-2.22%, DBP and EG 4.44-4.5% each. Outside of these concentrations, the reagent causes an increase or decrease in the thickening time, a decrease in the strength and adhesion of the cement mortar - stone to technologically unacceptable values.

Добавка 1% комплексного реагента к массе цемента при одних и тех же условиях твердения увеличивает прочность и адгезию цементного камня в большей степени, чем реагент по прототипу. При этом сроки загустевания находятся в технологически необходимых пределах.The addition of 1% of the complex reagent to the mass of cement under the same hardening conditions increases the strength and adhesion of the cement stone to a greater extent than the reagent of the prototype. In this case, the thickening time is within technologically necessary limits.

Из существующего уровня техники нам не известно, что ингредиенты, входящие в состав комплексного реагента в заданном соотношении, обеспечивают указанные выше свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «изобретательский уровень».From the existing level of technology, we do not know that the ingredients that make up the complex reagent in a given ratio provide the above properties, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Пример применения тампонажного состава в промысловых условиях.An example of the use of grouting composition in field conditions.

Во время затворения тампонажного раствора заранее приготовленная суспензия, содержащая ПВАД, НТФ, ДБФ и ЭГ, растворяется в мерниках цементировочного агрегата, в котором набран требуемый для цементирования объем жидкости затворения.During the mixing of grouting mortar, a pre-prepared suspension containing PVAD, NTF, DBP and EG is dissolved in the gauges of the cementing unit, in which the volume of mixing liquid required for cementing is collected.

Предлагаемый состав тампонажного раствора испытывался в промысловых условиях на трех скважинах Тевлинско-Русскинского и двух скважинах Равенского месторождений.The proposed composition of the cement slurry was tested in field conditions at three wells of the Tevlinsko-Russkinskoye and two wells of the Ravenskoye fields.

Интервал цементирования на скважинах составлял в среднем 2400 -2600 м по вертикали, пластовая температура на забое - 68°С, требуемый объем тампонажного раствора - 7 м3, требуемая масса цемента ПЦТ I-G 10 т.The interval of cementing in the wells averaged 2,400-2,600 m vertically, the formation temperature at the bottom was 68 ° C, the required volume of grouting mortar was 7 m 3 , and the required cement mass PCT IG 10 tons.

На базе тампонажного предприятия за 6 часов до начала цементировочных работ была приготовлена суспензия реагента, состоящая из ПВАД, НТФ, ДБФ и ЭГ, смешанная в следующем количестве:On the basis of the cementing plant 6 hours before the start of cementing, a reagent suspension was prepared, consisting of PVAD, NTF, DBF and EG, mixed in the following amounts:

- ПВАД - 100 кг(90,1%);- PVAD - 100 kg (90.1%);

- НТФ - 1 кг (0,9%);- NTF - 1 kg (0.9%);

- ДБФ - 5 кг (4,5%);- DBP - 5 kg (4.5%);

- ЭГ - 5 кг (4,5%).- EG - 5 kg (4.5%).

В мерники цементировочного агрегата, в котором было набрано 4 м3 технической воды, предназначенной для затворения тампонажного раствора, ввели приготовленный комплексный реагент в количестве 1% к массе цемента. После циркуляции полученного раствора в течение 5 минут произвели приготовление цементного раствора. При этом тампонажно-технологические показатели раствора и камня были следующие:Prepared complex reagent in the amount of 1% to the mass of cement was introduced into the measuring devices of the cementing unit, in which 4 m 3 of technical water intended for mixing grouting mortar was drawn. After circulating the resulting solution for 5 minutes, the cement slurry was prepared. At the same time, grouting and technological indicators of mortar and stone were as follows:

плотностьdensity 2000 кг/м3 2000 kg / m 3 водоотделениеwater separation 0%0% прочность (через 1 сут при 68°С), изгиб/сжатиеstrength (after 1 day at 68 ° C), bending / compression 10,2/35,8 МПа10.2 / 35.8 MPa водоотдачаwater loss 90 см3/30 мин90 cm 3/30 min время загустеванияthickening time 100 мин100 min растекаемостьspreadability 200 мм200 mm адгезия цементного камня к ограничивающей поверхностиcement stone adhesion to bounding surface 4,2 МПа.4.2 MPa.

Цементирование опытных скважин прошло без осложнений.Cementing of the test wells took place without complications.

По результатам геофизических исследований (АКЦ) установлено повышение плотности контактов цементного камня с колонной и породой, межпластовые перетоки отсутствуют.According to the results of geophysical studies (ACC), an increase in the density of contacts of cement stone with the column and rock was established, there are no inter-layer flows.

Таким образом, техническим результатом изобретения является повышение качества крепления скважин и разобщения пластов.Thus, the technical result of the invention is to improve the quality of the fastening of wells and separation of layers.

Источники информацииInformation sources

1. AC №939729, Е21В 33/138, от 10.10.1980 г.1. AC No. 939729, ЕВВ 33/138, dated 10/10/1980

2. Патент РФ №2179231 от 10.02.2002 приоритет 18.04.2000 г.2. RF patent No. 2179231 of 02/10/2002 priority of 04/18/2000

ТаблицаTable Состав реагента, свойства тампонажного раствораThe composition of the reagent, the properties of the cement slurry № ппNo pp Состав реагента, %The composition of the reagent,% Свойства тампонажного раствора - камня с добавкой 1% реагента при твердении 24 часаProperties of cement slurry - stone with the addition of 1% reagent when hardening for 24 hours ПВАДPVAD НТФNTF ДБФDBF ЭГEG КорилатCorilat Температура твердения, °СHardening temperature, ° С Прочность камня на изгиб, МПаThe strength of the stone in bending, MPa Прочность камня на сжатие, МПаThe strength of the stone in compression, MPa Адгезия камня к металлу, МПаAdhesion of stone to metal, MPa Время загустевания при давлении 30 МПа, минThickening time at a pressure of 30 MPa, min ПримечанияNotes 1one -- -- -- -- -- 7575 3,63.6 9,89.8 1,51,5 150150 22 100one hundred -- -- -- -- 7575 2,62.6 7,17.1 1,11,1 370370 33 -- 100one hundred -- -- -- 7575 -- -- -- -- Не загущаетсяDoes not thicken 4four -- -- 50fifty 50fifty -- 7575 4,14.1 11,811.8 2,32,3 310310 55 85,085.0 0,60.6 7,27.2 7,27.2 -- 7575 6,86.8 19,419,4 9,79.7 9090 66 90,190.1 0,90.9 4,54,5 4,54,5 -- 7575 5,55.5 26,626.6 8,68.6 180180 77 88,988.9 2,222.22 4,444.44 4,444.44 -- 7575 3,63.6 22,522.5 7,77.7 201201 88 92,092.0 3,03.0 2,52,5 2,52,5 -- 7575 2,42,4 8,88.8 3,33.3 482482 99 90,190.1 0,90.9 4,54,5 4,54,5 -- 100one hundred 12,612.6 42,042.0 6,26.2 161161 1010 88,988.9 2,222.22 4,444.44 4,444.44 -- 100one hundred 7,87.8 30,030,0 5,55.5 188188 11eleven 99,699.6 -- -- -- 0,40.4 7575 -- -- 3,03.0 203203 По прототипуAccording to the prototype 1212 99,699.6 -- -- -- 0,40.4 100one hundred -- -- 4,54,5 100one hundred По прототипуAccording to the prototype

Claims (1)

Комплексный реагент для тампонажных растворов, содержащий поливинилацетатную дисперсию и добавки, отличающийся тем, что в качестве добавок он содержит нитрилотриметилфосфоновую кислоту, дибутилфталат и этиленгликоль при следующем содержании компонентов, мас.%:Complex reagent for cement slurries containing a polyvinyl acetate dispersion and additives, characterized in that it contains nitrilotrimethylphosphonic acid, dibutyl phthalate and ethylene glycol as additives in the following components, wt.%: Поливинилацетатная дисперсияPolyvinyl Acetate Dispersion 88,9-90,188.9-90.1 Нитрилотриметилфосфоновая кислотаNitrilotrimethylphosphonic acid 0,9-2,220.9-2.22 ДибутилфталатDibutyl phthalate 4,44-4,504.44-4.50 ЭтиленгликольEthylene glycol 4,44-4,504.44-4.50
RU2006120894/03A 2006-06-13 2006-06-13 Complex reagent for grouting mortars RU2323242C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006120894/03A RU2323242C2 (en) 2006-06-13 2006-06-13 Complex reagent for grouting mortars

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006120894/03A RU2323242C2 (en) 2006-06-13 2006-06-13 Complex reagent for grouting mortars

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006120894A RU2006120894A (en) 2007-12-27
RU2323242C2 true RU2323242C2 (en) 2008-04-27

Family

ID=39018580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006120894/03A RU2323242C2 (en) 2006-06-13 2006-06-13 Complex reagent for grouting mortars

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2323242C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552261C1 (en) * 2014-06-26 2015-06-10 Алла Алексеевна Перейма Gas-cement grouting mortar

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3121200T3 (en) 2015-07-22 2019-04-01 Organik Kimya Sanayi Ve Tic A S REDISPERGABLE POLYMER POWDER COMPOSITIONS WITH IMPROVED SHOCKFULNESS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552261C1 (en) * 2014-06-26 2015-06-10 Алла Алексеевна Перейма Gas-cement grouting mortar

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006120894A (en) 2007-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2385894C1 (en) METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3
RU2360940C1 (en) Expanding plugging material
RU2337124C1 (en) Grouting mortar base foundation for well cementing
RU2553807C1 (en) Gas-blocking plugging material for cementing horizontal wells with small annular gaps
EP0607039A1 (en) Set retarded cement compositions
RU2323242C2 (en) Complex reagent for grouting mortars
RU2591058C1 (en) Weighted grouting mortar
RU2471846C1 (en) Grouting mortar
RU2379474C2 (en) Wells high intensity absorption intervals insulation method and aerated slurry for its execution
RU2474603C2 (en) High-structure grouting mixture
RU2448999C1 (en) Light insulating backfill
RU2322471C1 (en) Grouting mortar
RU2513220C2 (en) High-penetration grouting mortar
RU2504568C1 (en) Expanding plugging composition
CN103732556A (en) Enzymatically inverted saccharose as a dispersant
RU2380393C1 (en) Plugging slurry complex reagent
RU2325420C1 (en) Lightened grouting mortar
RU2507380C1 (en) Low-density grouting mortar
RU2717854C1 (en) Weighted grouting mortar
RU2351631C1 (en) Back filling composition
RU2215124C1 (en) Method of preparation of light-weight grouting mortar
RU2149981C1 (en) Grouting mortar
RU2259467C1 (en) Base of densified grouting mortar mainly used in fractured carbonate reservoirs
RU2319722C1 (en) Polymer-cement grouting mortar
RU2710650C1 (en) Fast-setting aerated plugging material for installation of bridges in overproductive intervals

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20111128

PD4A Correction of name of patent owner