RU2342416C2 - Spreading additive for back-fill material - Google Patents

Spreading additive for back-fill material Download PDF

Info

Publication number
RU2342416C2
RU2342416C2 RU2007103492/03A RU2007103492A RU2342416C2 RU 2342416 C2 RU2342416 C2 RU 2342416C2 RU 2007103492/03 A RU2007103492/03 A RU 2007103492/03A RU 2007103492 A RU2007103492 A RU 2007103492A RU 2342416 C2 RU2342416 C2 RU 2342416C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ratio
cement
krep
ash
additive
Prior art date
Application number
RU2007103492/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007103492A (en
Inventor
боконь Сергей Александрович Р (RU)
Сергей Александрович Рябоконь
Дмитрий Федорович Новохатский (RU)
Дмитрий Федорович Новохатский
бова Любовь Ивановна Р (RU)
Любовь Ивановна Рябова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение"
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 "Научно-производственное объединение "Бурение" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение"
Priority to RU2007103492/03A priority Critical patent/RU2342416C2/en
Publication of RU2007103492A publication Critical patent/RU2007103492A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2342416C2 publication Critical patent/RU2342416C2/en

Links

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention refers to boring of oil and gas wells and can be employed at their cementing. A spreading additive contains shale ashes and additionally a water solvent reagent containing "Krep" and carboxy-methyl cellulose at the ratio of 1.68:1.0 or "Krep" and tri-butyl phosphate at the ratio of 4.3:1.0, or "Krep" and nitrile-trimethyl-phosphonic acid at the ratio of 11.0:1.0, or plasticiser C-3 and sulfacell at the ratio of (4.3-7.8):1.0 at the following ratio of components, wt %: shale ashes 83.3-98.4, the said reagent 1.6-16.7.
EFFECT: control over backfill material spreading, improved characteristics of material spreading, bending and compressing hardness of cement stone and period of cement thickening.
1 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может найти применение при их цементировании.The invention relates to the field of drilling oil and gas wells and may find application in their cementing.

Известна добавка для тампонажного материала, содержащая высокоалюминатную золу-унос, содержащую не менее 18 мас.% оксида алюминия (SU 1838582 A3, 1993).A well-known additive for grouting material containing high aluminate fly ash containing at least 18 wt.% Alumina (SU 1838582 A3, 1993).

Недостатком известной добавки для тампонажного материала является расширение содержащей ее тампонажной системы до ее доставки в скважину и недостаточная прочность получаемого цементного камня.A disadvantage of the well-known additive for grouting material is the expansion of the grouting system containing it until it is delivered to the well and the insufficient strength of the resulting cement stone.

Известна расширяющаяся добавка для тампонажного материала, содержащая золу-унос от сжигания каменных или бурых углей и/или от сжигания горючих сланцев или отвальную золу от сжигания тех же видов топлива с содержанием в ней SiO2 не менее 35 мас.% и Al2О3 не менее 17 мас.%, что определяет ее активность, то есть способность взаимодействовать со свободным оксидом кальция, содержащимся в портландцементом клинкере и гипсе (см. RU 2120025 А, 1999).Known expanding additive for grouting material containing fly ash from burning coal or lignite and / or from burning oil shale or dump ash from burning the same types of fuel with SiO 2 content of not less than 35 wt.% And Al 2 O 3 at least 17 wt.%, which determines its activity, that is, the ability to interact with free calcium oxide contained in Portland cement clinker and gypsum (see RU 2120025 A, 1999).

Недостатком такой добавки для тампонажного материала является также его расширение до доставки в скважину, так как при перемешивании и при повышении температуры в процессе подачи в скважину величина его расширения понижается, повышается контракция и, следовательно, получаемый цементный камень обладает низкими прочностными характеристиками.A drawback of such an additive for grouting material is also its expansion before delivery to the well, since with stirring and with increasing temperature during feeding into the well, its expansion decreases, contraction increases and, therefore, the resulting cement stone has low strength characteristics.

Задачей, поставленной перед изобретением, является регулирование с помощью добавки расширения тампонажного материала во времени, уменьшение контракционного эффекта тампонажного раствора.The task of the invention is to regulate with the aid of expansion of the cement material over time, reducing the contraction effect of the cement.

Поставленная задача решается тем, что расширяющаяся добавка для тампонажного материала, содержащая сланцевую золу, дополнительно содержит водорастворимый реагент, содержащий состав серии «Крепь» и карбоксиметилцеллюлозу в соотношении 1,68:1,0, или состав серии «Крепь» и трибутилфосфат в соотношении 4,3:1,0, или состав серии «Крепь» и нитрилотриметилфосфоновую кислоту в соотношении 11,0:1,0, или пластификатор С-3 и сульфацелл в соотношении 4,3-7,8:1,0, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:The problem is solved in that the expanding additive for grouting material containing shale ash additionally contains a water-soluble reagent containing the composition of the Krep series and carboxymethyl cellulose in the ratio of 1.68: 1.0, or the composition of the Krep series and tributyl phosphate in the ratio of 4 , 3: 1.0, or the composition of the Krep series and nitrilotrimethylphosphonic acid in a ratio of 11.0: 1.0, or C-3 plasticizer and sulfacell in a ratio of 4.3-7.8: 1.0, with the following ratios components, wt.%:

сланцевая золаshale ash 83,3-98,483.3-98.4 реагентreagent 1,6-16,71.6-16.7

Пластификатор С-3 описан в ТУ 5870-005-58042865-05, а сульфацелл в ТУ 2231-013-32957739-01. Количество компонентов в смеси определяется геолого-техническими характеристиками скважины.Plasticizer S-3 is described in TU 5870-005-58042865-05, and sulfacell in TU 2231-013-32957739-01. The number of components in the mixture is determined by the geological and technical characteristics of the well.

Состав серии «Крепь» на основе средних солей алюминия гидратной формы выбирается и готовится в зависимости от геолого-технических условий скважины по ТУ 2231-233-00147001-2001.The composition of the Krep series based on medium hydrated aluminum salts is selected and prepared depending on the geological and technical conditions of the well in accordance with TU 2231-233-00147001-2001.

Технический результат регулирования расширения тампонажного материала во времени достигается за счет взаимодействия водорастворимого реагента с оксидом кальция, содержащимся в сланцевой золе и портландцементе с образованием гелеобразных соединений, которые снижают контракционный эффект и удерживают расширение тампонажного материала на одном уровне до тех пор, пока он не будет доставлен в скважину, где образует качественный цементный камень.The technical result of controlling the expansion of cement material over time is achieved through the interaction of a water-soluble reagent with calcium oxide contained in shale ash and Portland cement to form gel-like compounds that reduce the contracting effect and keep the expansion of cement material at the same level until it is delivered into the well, where it forms high-quality cement stone.

Расширяющуюся добавку для тампонажного материала получают смешиванием компонентов.An expanding grouting additive is obtained by mixing the components.

Пример 1.Example 1

Смешивали 8,33 кг (83,3 мас.%) сланцевой золы, полученной при сжигании сланца для изделий из газобетона по стандарту ЕЕ 01003682, ST 2:97 и 1,67 кг (16,7 мас.%) реагента «Крепь». Полученную добавку смешивали со 100 кг цемента марки ПЦТ, полученную сухую смесь затворяли 38 л воды. Полученный тампонажный раствор испытывали по существующим ОСТам и ГОСТам. Результат испытаний см. в табл.1, опыт 2.Mixed 8.33 kg (83.3 wt.%) Of shale ash obtained by burning oil shale for products from aerated concrete according to the standard EE 01003682, ST 2:97 and 1.67 kg (16.7 wt.%) Of the lining reagent . The resulting additive was mixed with 100 kg of PCT cement, the resulting dry mixture was closed with 38 l of water. The resulting cement slurry was tested according to existing OST and GOST. The test result, see table 1, experiment 2.

Пример 2.Example 2

Смешивали 96,8 мас.% сланцевой золы из примера 1, 2,6 мас.% (4,3) пластификатора С-3 и 0,6 мас.% (1) сульфацелла. Полученную добавку смешивали со 100 кг цемента марки ПЦТ, затворяли смесь 40 л воды. Результаты испытаний полученного тампонажного раствора и цемента см. в табл.1, опыт 3.96.8 wt.% Of the shale ash from Example 1, 2.6 wt.% (4.3) of the C-3 plasticizer and 0.6 wt.% (1) of sulfacell were mixed. The resulting additive was mixed with 100 kg of PCT cement, the mixture was shut with 40 l of water. The test results of the obtained cement slurry and cement, see table 1, experiment 3.

Пример 3.Example 3

Смешивали 98,4 мас.% сланцевой золы из примера 1, 1,3 мас.% (4,3) реагента «Крепь» и 0,3 мас.% (1) трибутилфосфата (ТБФ). Полученную добавку смешивали со 100 кг цемента марки ПЦТ, затворяли смесь 40 л воды. Результаты испытаний полученного тампонажного раствора и цемента см. в табл.1, опыт 4.98.4% by weight of shale ash from Example 1, 1.3% by weight (4.3%) of the Krep reagent and 0.3% by weight (1) of tributyl phosphate (TBP) were mixed. The resulting additive was mixed with 100 kg of PCT cement, the mixture was shut with 40 l of water. The test results of the obtained cement slurry and cement, see table 1, experiment 4.

Пример 4.Example 4

Смешивали 97,6 мас.% сланцевой золы из примера 1, 2,2 мас.% (11) реагента «Крепь» и 0,2 мас.% (1) нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ). Полученную добавку смешивали со 100 кг цемента марки ПЦТ, затворяли смесь 40 л воды. Результаты испытаний см. табл.1, опыт 5.97.6 wt.% Of shale ash from Example 1, 2.2 wt.% (11) of the Krep reagent and 0.2 wt.% (1) of nitrilotrimethylphosphonic acid (NTP) were mixed. The resulting additive was mixed with 100 kg of PCT cement, the mixture was shut with 40 l of water. The test results, see table 1, experiment 5.

Пример 5.Example 5

Смешивали 94,9 мас.% сланцевой золы из примера 1, 3,2 мас.% (1,68) реагента «Крепь» и 1,9 мас.% (1) карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ). Полученную добавку смешивали со 100 кг цемента марки ПЦТ, затворяли смесь 40 л воды. Результаты испытаний см. табл.1, опыт 6.94.9 wt.% Of the shale ash from Example 1, 3.2 wt.% (1.68) of the Krep reagent and 1.9 wt.% (1) of carboxymethyl cellulose (CMC) were mixed. The resulting additive was mixed with 100 kg of PCT cement, the mixture was shut with 40 l of water. The test results, see table 1, experiment 6.

Пример 6.Example 6

Смешивали 96,7 мас.% сланцевой золы из примера 1, 3,3 мас.% реагента «Крепь». Полученную добавку смешивали со 100 кг цемента марки ПЦТ, затворяли 40 л воды. Результаты испытания полученного тампонажного раствора и цемента см. в табл.1, опыт 7.Mixed 96.7 wt.% Shale ash from example 1, 3.3 wt.% Reagent "Fix". The resulting additive was mixed with 100 kg of cement of the PTsT brand, 40 L of water was closed. The test results of the obtained cement slurry and cement, see table 1, experiment 7.

Пример 7.Example 7

Смешивали 94,7 мас.% сланцевой золы из примера 1, 4,7 мас.% (7,8) пластификатора С-3 и 0,6 мас.% (1) сульфацелла. Полученную добавку смешивали со 100 кг цемента марки ПЦТ, затворяли 40 л воды. Результаты испытаний полученного тампонажного раствора и цемента см. в табл.1, опыт 8.94.7% by weight of shale ash from Example 1, 4.7% by weight (7.8) of C-3 plasticizer and 0.6% by weight (1) of sulfacell were mixed. The resulting additive was mixed with 100 kg of cement of the PTsT grade, 40 L of water was shut. The test results of the obtained cement slurry and cement, see table 1, experiment 8.

Из таблицы видно, что при сравнении тампонажного материала, содержащего расширяющуюся добавку заявляемого состава (опыты 2-8) с известным (опыт 1), наблюдается заметное увеличение показаний расширения тампонажного раствора, прочности цементного камня на изгиб и сжатие и увеличение времени загустевания цемента.The table shows that when comparing the grouting material containing an expanding additive of the claimed composition (experiments 2-8) with the known (experiment 1), there is a noticeable increase in the readings of the expansion of the grouting mortar, the strength of the cement stone to bend and compress, and the increase in the thickening time of cement.

Таблица 1Table 1 Результаты испытаний цементов и растворов, содержащих расширяющуюся добавку заявляемого состава. Температура применения 22-100°С по статике, 22-75°С по динамикеThe test results of cements and solutions containing an expanding additive of the claimed composition. Application temperature 22-100 ° С in statics, 22-75 ° С in dynamics № п/пNo. p / p Состав тампонажного материала, кгThe composition of the grouting material, kg В/ТW / T Д, смD cm ρ, г/см3 ρ, g / cm 3 Водоотделение, %Water separation,% Сроки схватывания, ч-минSetting time, h-min Время загустевания, минThickening time, min ПрочностьStrength Адгезия, МПаAdhesion, MPa Расширение, %Extension% началоStart конецend σтзг, МПаσ tzg , MPa σсж, МПаσ squ , MPa условия тверденияhardening conditions 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1313 14fourteen 1.one. ПЦТ - 66PCT - 66 0,380.38 20,520.5 1,961.96 1,01,0 6-306-30 7-407-40 500500 4,84.8 14,914.9 22°С22 ° C 3,03.0 0,40.4 Гипс - 4Gypsum - 4 48 ч48 h Зола - 30Ash - 30 2.2. ПЦТ - 100PCT - 100 0,380.38 19,519.5 1,961.96 00 6-006-00 7-007-00 200200 6,86.8 21,221,2 22°С22 ° C 4,24.2 0,80.8 Зола - 8,33Ash - 8.33 48 ч48 h Крепь- 1,67Fix - 1.67 3.3. ПЦТ - 100PCT - 100 0,40.4 2929th 1,9541,954 00 4-504-50 5-505-50 100one hundred 6,76.7 18,418,4 75°С75 ° C 4,64.6 1,51,5 Зола - 9,68Ash - 9.68 Т=75°СT = 75 ° C 24 ч24 h СЗ - 0,26SZ - 0.26 Р=30 МПаP = 30 MPa Сульфац. - 0,06Sulfatz. - 0.06 4.four. ПЦТ - 100PCT - 100 0,40.4 2727 1,951.95 00 6-406-40 7-307-30 141141 8,08.0 25,925.9 65°С65 ° C 3,63.6 2,52,5 Зола - 9,84Ash - 9.84 Т=65°СT = 65 ° C 24 ч24 h Крепь - 0,13Support - 0.13 5-255-25 6-006-00 120120 9,39.3 29,029.0 75°С75 ° C 3,23.2 1,51,5 ТБФ - 0,03TBP - 0.03 Т=75°СT = 75 ° C 24 ч24 h 5.5. ПЦТ - 100PCT - 100 0,40.4 2929th 1,9541,954 00 5-205-20 6-106-10 8787 6,56.5 17,817.8 75°С75 ° C 3,53,5 2,02.0 Зола - 9,76Ash - 9.76 Т=75°СT = 75 ° C 24 ч24 h Крепь - 0,22Lining - 0.22 Р=30 МПаP = 30 MPa НТФ - 0,02NTF - 0.02 6.6. ПЦТ - 100PCT - 100 0,40.4 26,526.5 1,951.95 00 6-356-35 7-057-05 130130 5,055.05 18,718.7 75°С75 ° C 3,183.18 1,61,6 Зола - 9,49Ash - 9.49 Т=75°СT = 75 ° C 24 ч24 h Крепь - 0,32Support - 0.32 Р=30 МПаP = 30 MPa КМЦ - 0,19CMC - 0.19 7.7. ПЦТ - 100PCT - 100 0,40.4 23,523.5 1,9581,958 00 5-005-00 5-355-35 178178 5,95.9 19,719.7 Т=22°СT = 22 ° C 4,04.0 0,60.6 Зола - 9,67Ash - 9.67 Т=22°СT = 22 ° C 48 ч48 h Крепь - 033Support - 033 Р=15 МПаP = 15 MPa 8.8. ПЦТ - 100PCT - 100 0,40.4 2525 1,9451,945 00 6-406-40 7-207-20 171171 9,59.5 32,632.6 Т=75°СT = 75 ° C 3,23.2 1,51,5 Зола - 9,47Ash - 9.47 Т=75°СT = 75 ° C 24 ч24 h С-3 - 0,47S-3 - 0.47 Р=30 МПаP = 30 MPa Сульф - 0,06Sulf - 0.06

Claims (1)

Расширяющаяся добавка для тампонажного материала, содержащая сланцевую золу, отличающаяся тем, что дополнительно содержит водорастворимый реагент, содержащий «Крепь» и карбоксиметилцеллюлозу в соотношении 1,68:1,0, или «Крепь» и трибутилфосфат в соотношении 4,3:1,0, или «Крепь» и нитрилотриметилфосфоновую кислоту в соотношении 11,0:1,0, или пластификатор С-3 и сульфацелл в соотношении (4,3-7,8):1,0 при следующем соотношении компонентов, мас.%:An expanding additive for grouting material containing shale ash, characterized in that it further comprises a water-soluble reagent containing "Fix" and carboxymethyl cellulose in the ratio of 1.68: 1.0, or "Fix" and tributyl phosphate in the ratio of 4.3: 1.0 , or “Fix” and nitrilotrimethylphosphonic acid in the ratio of 11.0: 1.0, or plasticizer C-3 and sulfacell in the ratio (4.3-7.8): 1.0 in the following ratio of components, wt.%: сланцевая золаshale ash 83,3-98,483.3-98.4 реагентreagent 1,6-16,71.6-16.7
RU2007103492/03A 2007-01-29 2007-01-29 Spreading additive for back-fill material RU2342416C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007103492/03A RU2342416C2 (en) 2007-01-29 2007-01-29 Spreading additive for back-fill material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007103492/03A RU2342416C2 (en) 2007-01-29 2007-01-29 Spreading additive for back-fill material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007103492A RU2007103492A (en) 2008-08-10
RU2342416C2 true RU2342416C2 (en) 2008-12-27

Family

ID=39745846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007103492/03A RU2342416C2 (en) 2007-01-29 2007-01-29 Spreading additive for back-fill material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2342416C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2649181C2 (en) * 2015-11-20 2018-03-30 Общество с ограниченной ответственностью "ПрофЦемент-Вектор" (ООО "ПЦВ") Expansion agent for backfill material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВОЛЖЕНСКИЙ А.В. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1979, с.371, 372. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2649181C2 (en) * 2015-11-20 2018-03-30 Общество с ограниченной ответственностью "ПрофЦемент-Вектор" (ООО "ПЦВ") Expansion agent for backfill material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007103492A (en) 2008-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8366825B2 (en) Rapid binder compositions containing a calcium salt for concrete components and structures
RU2014140788A (en) SLOWLY FILLING CEMENT COMPOSITIONS CONTAINING PUMPUS AND RELATED WAYS
CN104291733B (en) Toughness reinforcing anti-migration agent and the toughness reinforcing cement of shale gas horizontal cementing for cement
KR100403831B1 (en) Crack retardant mixture made from flyash and its application to concrete
RU2342416C2 (en) Spreading additive for back-fill material
RU2652040C1 (en) Low density grouting mortar
CN104045297A (en) Fly ash type plastering gypsum
EP2760805B1 (en) Method for the production of a building material
RU2358930C1 (en) Mineral binder
RU2504568C1 (en) Expanding plugging composition
RU2425956C1 (en) Backfill compound for low temperature wells
KR100303235B1 (en) crack retardant mixture for cement mortar and cement mortar by using it for heating floor(on-dool)
EP0126091A1 (en) Process and adjuvant for the manufacture of cement, mortar and concrete
RU2298576C1 (en) Complex reagent for high-temperature grouting mortars
RU2741919C1 (en) Grouting mortar for construction and repair of gas and oil wells in low temperature conditions
RU2472835C1 (en) Raw mixture for obtaining light-weight grouting mortar
RU2630824C1 (en) Repair-insulating grouting composition
RU2301823C2 (en) Expandable plugging material
JP7303996B2 (en) Soil improvement material, improved soil, and method for producing improved soil
RU2649181C2 (en) Expansion agent for backfill material
RU2418028C1 (en) Expansive plugging material
JP2005008450A (en) Method of producing cement slurry
RU2120025C1 (en) Plugging material
RU1832149C (en) Plugging liquid
RU2230884C2 (en) Complex expanding admixture for cementing solutions

Legal Events

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

Effective date: 20120130