RU2385894C1 - METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3 - Google Patents

METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3 Download PDF

Info

Publication number
RU2385894C1
RU2385894C1 RU2008140600/03A RU2008140600A RU2385894C1 RU 2385894 C1 RU2385894 C1 RU 2385894C1 RU 2008140600/03 A RU2008140600/03 A RU 2008140600/03A RU 2008140600 A RU2008140600 A RU 2008140600A RU 2385894 C1 RU2385894 C1 RU 2385894C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cement
microspheres
dry mixture
reagent
water
Prior art date
Application number
RU2008140600/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Фефелов (RU)
Юрий Владимирович Фефелов
Ольга Григорьевна Кузнецова (RU)
Ольга Григорьевна Кузнецова
Ольга Александровна Чугаева (RU)
Ольга Александровна Чугаева
Александр Михайлович Девяткин (RU)
Александр Михайлович Девяткин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ"
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-ПЕРМЬ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ"
Priority to RU2008140600/03A priority Critical patent/RU2385894C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2385894C1 publication Critical patent/RU2385894C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: oil-and-gas production.
SUBSTANCE: in method including preparation of dry mixture from grouting Portland cement and microspheres and following introduction into received dry mixture of tempering fluid, in the capacity of microspheres it is used mixture of silica-alumina and glass microspheres in mass ratio 1:0.05÷0.33, correspondingly, in the capacity of tempering fluid - water or 0.4 - 10% water solution of accelerators of time-of-setting - calcium chloride or sodium chloride, or chemical agent "ЭКСЦЕМ СА" in amount providing water-to-cement ratio 0.5-0.6, herewith before introduction of microspheres it is additionally introduced fluid loss reducing agent - reagent "ГИДРОЦЕМ" of grades C and B, plasticiser - lignosulphonates or reagent "ЦЕМПЛАСТ МФ" and defoaming agent - "ПОЛИЦЕМ ДФ", at following ratio of components, wt h: oil-well portland cement 75-84, microspheres 16-25, mentioned fluid loss reducing agent 0.2-0.5, mentioned plasticiser 0.1-0.5, mentioned defoaming agent 0.1-0.2, received dry mixture is intimated.
EFFECT: reduction of process life of preparation ad cementing, providing of achievement of regulated concentrations of components in grouting mortar, improvement of rheological characteristics of cement stone, increasing of stability of density of cement mortar.
2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, в частности к способам получения облегченных тампонажных растворов, предназначенных для крепления обсадных колонн в условиях нормальных и аномально-низких пластовых давлений.The invention relates to the field of construction of oil and gas wells, in particular to methods for producing lightweight cement slurries intended for fastening casing strings under normal and abnormally low formation pressure.

Известен способ приготовления облегченного тампонажного раствора, включающего приготовление сухой смеси из тампонажного портландцемента и расширяющего компонента - карбоалюминатной добавки и гипса, введение в эту смесь алюмосиликатных микросфер, с последующим затворением полученной сухой смеси жидкостью затворения, в качестве которой используют воду или 4%-ный раствор хлористого кальция (патент РФ №2151271, кл. E21В 33/138, опубл. 20.06.2000 г.).A known method of preparing a lightweight grouting mortar, including the preparation of a dry mixture of grouting Portland cement and an expanding component of a carboaluminate additive and gypsum, the introduction of aluminosilicate microspheres into this mixture, followed by mixing of the obtained dry mixture with a mixing liquid, which is used as water or a 4% solution calcium chloride (RF patent No. 2151271, class E21B 33/138, publ. 06/20/2000).

Достигаемый известным способом результат состоит в том, что при расчетной плотности приготовленного облегченного тампонажного раствора 1400 кг/м3 и растекаемости 240 мм, образующийся цементный камень обладает высокой прочностью на изгиб при 2-х суточном хранении (2,1 МПа), а расширение цементного камня через 2-е суток составляет 0,22%, что позволяет повысить качество крепления и предотвратить газонефтепроявления за счет эффекта расширения и прочности цементного камня.The result achieved in a known manner is that with an estimated density of the prepared lightweight cement slurry 1400 kg / m 3 and a spreadability of 240 mm, the cement stone formed has high flexural strength during 2-day storage (2.1 MPa), and the expansion of cement stone after 2 days is 0.22%, which improves the quality of fastening and prevents gas and oil manifestations due to the expansion effect and the strength of the cement stone.

Недостатком этого тампонажного раствора, приготовленного известным способом, является невозможность обеспечения расчетных значений концентрации вводимых реагентов в сухую смесь при существующих условиях цементирования. Это относится, в первую очередь, к вводу карбоалюминатной добавки и гипса. Исходя из особенностей физико-химического и фракционного состава этих компонентов (в частности, гигроскопичности и разноразмерности) возможно неравномерное распределение их в бункерах цементосмесительных машин, что может привести к потере подвижности цементного раствора при их увеличении (более 2,67 мас.%), а при уменьшении ниже расчетных значений - к снижению расширения цементного камня.The disadvantage of this cement slurry, prepared in a known manner, is the impossibility of ensuring the calculated values of the concentration of the introduced reagents in the dry mixture under existing cementing conditions. This applies primarily to the introduction of carboaluminate additives and gypsum. Based on the characteristics of the physicochemical and fractional composition of these components (in particular, hygroscopicity and different sizes), their uneven distribution in the bunkers of cement mixing machines is possible, which can lead to a loss of mobility of the cement mortar when they increase (more than 2.67 wt.%), And if reduced below the calculated values - to reduce the expansion of cement stone.

Кроме того, полученный известным способом тампонажный раствор характеризуется высокими показателями водоотдачи при перепаде давления 0,7 МПа. Вследствие этого, происходит отфильтровывание большого количества воды из расположенного в скважине тампонажного раствора, особенно, в разрезе высокопроницаемых пород, что приводит к недоподъему цемента на проектную высоту и к усадочным деформациям цементного камня (образованию в нем трещин и каналов).In addition, obtained in a known manner grouting mortar is characterized by high rates of water loss at a pressure drop of 0.7 MPa. As a result of this, a large amount of water is filtered out from the cement slurry located in the well, especially in the context of highly permeable rocks, which leads to under-raising of cement to the design height and to shrinkage of the cement stone (formation of cracks and channels in it).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ приготовления облегченного тампонажного раствора согласно патенту №2215124, кл. Е21В 33/138, опубл. 27.10.2003 г.Closest to the technical nature of the present invention is a method of preparing a lightweight grouting mortar according to patent No. 2215124, class. ЕВВ 33/138, publ. 10/27/2003

Согласно этому способу облегченный тампонажный раствор готовится путем смешения тампонажного портландцемента с алюмосиликатными микросферами в соотношении 80-90÷10-20 с последующим введением в полученную сухую смесь жидкости затворения, содержащую: оксиэтилцеллюлозу или гидроксиэтилцеллюлозу, лигносульфонаты или реагент на основе меламина, ускоритель сроков схватывания и воду при следующем соотношении их к массе указанной сухой смеси, мас.ч.:According to this method, a lightweight cement slurry is prepared by mixing cement Portland cement with aluminosilicate microspheres in a ratio of 80-90 ÷ 10-20, followed by introducing a mixing liquid into the resulting dry mixture, containing: hydroxyethyl cellulose or hydroxyethyl cellulose, lignosulfonates or melamine based scramocamine and accelerator reagent, water in the following ratio to the mass of the specified dry mixture, parts by weight:

Ускоритель сроков схватыванияSetting accelerator 0,2-3,00.2-3.0 Оксиэтилцеллюлоза илиHydroxyethyl cellulose or гидроксиэтилцеллюлозаhydroxyethyl cellulose 0,3-0,50.3-0.5 Лигносульфонаты илиLignosulfonates or реагент на основе меламинаmelamine reagent 0,1-0,40.1-0.4 ВодаWater 44-5044-50

После введения жидкости затворения осуществляется перемешивание в течение 0,5 ч.After the introduction of the mixing liquid, stirring is carried out for 0.5 hours.

Техническая задача, которая решалась известным способом, состояла в снижении нагрузки на пласты, обеспечении подъема тампонажного раствора до устья за счет снижения удельного веса тампонажного раствора (до 1450-1650 кг/м3), низкой фильтратоотдачи до 20-30 см3 за 30 мин на фильтр-прессе "Baroid" при ΔР=0,7 МПа и предотвращения усадки цементного камня при добавке в цементный раствор в качестве облегчающей добавки алюмосиликатных микросфер. Кроме того, при использовании этого способа обеспечиваются стабильные технологические параметры приготовленного тампонажного раствора: высокая седиментационная устойчивость, хорошая прокачиваемость, низкая фильтратоотдача, регулируемые сроки схватывания и время загустевания и, в результате формирование цементного камня высокой прочности с улучшенными адгезионными свойствами и низкой проницаемостью.The technical problem, which was solved in a known manner, consisted in reducing the load on the formations, ensuring the rise of the grouting mortar to the mouth by reducing the specific gravity of the grouting mortar (to 1450-1650 kg / m 3 ), low filtrate recovery to 20-30 cm 3 in 30 min on the Baroid filter press at ΔР = 0.7 MPa and to prevent the shrinkage of cement stone when added to cement mortar as a facilitating additive of aluminosilicate microspheres. In addition, when using this method, stable technological parameters of the prepared cement slurry are ensured: high sedimentation stability, good pumpability, low filtrate recovery, adjustable setting time and thickening time and, as a result, the formation of a high-strength cement stone with improved adhesive properties and low permeability.

Недостатками известного способа является то, что при приготовлении жидкости затворения возникают сложности при растворении компонентов, а именно: для полного растворения полимера требуется значительное время - до 3-4 часов (в холодное время года время растворения увеличивается, кроме того, требуется обязательный подогрев воды до определенной температуры); реагент на основе меламина при растворении комкуется, что создает трудности и погрешности при определении концентрации этого реагента при контроле в процессе цементирования.The disadvantages of this method is that in the preparation of the mixing fluid there are difficulties in dissolving the components, namely: for the complete dissolution of the polymer requires significant time - up to 3-4 hours (in the cold season, the dissolution time increases, in addition, the required heating of certain temperature); the melamine-based reagent crumbles during dissolution, which creates difficulties and errors in determining the concentration of this reagent during control in the cementing process.

Технический результат, достигаемый предлагаемым способом, заключается в сокращении технологического времени процесса приготовления, а значит, и цементирования, и в обеспечении достижения строго регламентированных концентраций компонентов в закачиваемом в скважину тампонажном растворе для получения требуемых технологических свойств, при одновременном улучшении реологических характеристик цементного раствора и снижения проницаемости цементного камня за счет ввода пеногасителя и повышении стабильности плотности цементного раствора при его использовании в условиях повышенных давлений для глубин свыше 2000 м без изменения плотности раствора в процессе закачивания и продавки и прочности цементного камня за счет ввода в состав тампонажного раствора стеклянных микросфер.The technical result achieved by the proposed method is to reduce the technological time of the preparation process, and hence cementing, and to ensure the achievement of strictly regulated concentrations of components in the grouting fluid injected into the well to obtain the required technological properties, while improving the rheological characteristics of the cement and reducing permeability of cement stone due to the introduction of antifoam and increasing the stability of the density of the cement when it is used at elevated pressures for depths greater than 2000 m without changing the density of the mortar during the injection and forcing and the strength of the cement stone by introducing glass microspheres into the grouting mortar.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом приготовления облегченного тампонажного раствора плотностью 1450-1500 кг/м3, включающим приготовление сухой смеси из тампонажного портландцемента и микросфер и последующее введение в полученную сухую смесь жидкости затворения, отличающийся тем, что в качестве микросфер используют смесь алюмосиликатных и стеклянных микросфер в массовом соотношении 1:0,05÷0,33 соответственно, в качестве жидкости затворения - воду или 0,4-10%-ный водный раствор ускорителя сроков схватывания - хлорида кальция или хлорида натрия или реагента ЭКСЦЕМ СА, причем жидкость затворения используют в количестве, обеспечивающем водоцементное соотношение 0,5-0,6, а перед введением микросфер дополнительно вводят понизитель фильтрации - реагент ГИДРОЦЕМ марок С и В, пластификатор - лигносульфонаты или реагент ЦЕМПЛАСТ МФ, и пеногаситель - ПОЛИЦЕМ ДФ, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:The specified technical result is achieved by the proposed method for preparing a lightweight cement slurry with a density of 1450-1500 kg / m 3 , including the preparation of a dry mixture of cement Portland cement and microspheres and the subsequent introduction of a mixing liquid into the resulting dry mixture, characterized in that a mixture of aluminosilicate and glass is used as microspheres microspheres in a mass ratio of 1: 0.05 ÷ 0.33, respectively, as a mixing liquid - water or a 0.4-10% aqueous solution of the accelerator setting time - chlo calcium id or sodium chloride or EXCEM CA reagent, and the mixing liquid is used in an amount providing a water-cement ratio of 0.5-0.6, and before the introduction of the microspheres, a filtration reducer is additionally introduced - HYDROCEM reagent grades C and B, plasticizer - lignosulfonates or CEMPLAST reagent MF, and antifoam - POLICE DF, in the following ratio of components, parts by weight:

Тампонажный портландцементGrouting Portland cement 75-8475-84 МикросферыMicrospheres 16-2516-25 Указанный понизитель фильтрацииSpecified Filter Reducer 0,2-0,50.2-0.5 Указанный пластификаторThe specified plasticizer 0,1-0,50.1-0.5 Указанный пеногасительSpecified Antifoam 0,1-0,2,0.1-0.2

полученную сухую смесь тщательно перемешивают.the resulting dry mixture is thoroughly mixed.

Указанный технический результат достигается за счет следующего.The specified technical result is achieved due to the following.

Благодаря подготовке сухой смеси их указанных компонентов, обеспечивается быстрота ее приготовления и равномерность распределения компонентов. Введение микросфер после всех компонентов обусловлено предотвращением возможного взаимодействия их с реагентами, вводимыми в сухую смесь и снижения вероятности изменения свойств реагентов.Thanks to the preparation of a dry mixture of their specified components, the speed of its preparation and the uniform distribution of the components is ensured. The introduction of microspheres after all components is due to the prevention of their possible interaction with the reagents introduced into the dry mixture and to reduce the likelihood of changes in the properties of the reagents.

Кроме того, для расширения диапазона применения облегченного тампонажного состава предлагается в состав тампонажного раствора вместе с алюмосиликатными вводить и стеклянные микросферы в их массовом соотношении 1:(0,05÷0,33). В отличие от алюмосиликатных микросфер, прочность на сжатие которых находится в пределах 5-12 МПа, стеклянные микросферы не схлопываются при повышенных давлениях, возникающих в процессе цементирования при продавке цементного раствора. Стеклянные микросферы импортного производства имеют повышенные пределы прочности на сжатие (до 50 МПа). Однако высокая стоимость импортных стеклянных микросфер (до 8,5 тыс.$/т), отечественных (40-60 тыс.руб/т) ограничивает их широкое использование. Отечественные стеклянные микросферы различных типов выпускаются с пределами прочности на сжатие до 10-20 МПа. Расход стеклянных микросфер в сравнении с алюмосиликатными значительно ниже из-за исходной плотности самих микросфер, и как оказалось, использование при реализации предлагаемого способа алюмосиликатных и стеклянных микросфер при их массовом соотношении 1:(0,05÷0,33) позволит использовать приготовленный раствор при глубине спуска обсадной колонны свыше 2000 м, причем без изменения плотности этого раствора в процессе закачивания и продавки, т.к. стеклянные микросферы без разрушения выдерживают повышенные давления и не схлопываются, тем самым, обеспечивая стабильную плотность цементного раствора, и в условиях аномально-низких пластовых давлений, предотвращая возможность поглощения тампонажного состава.In addition, to expand the range of application of lightweight grouting composition, it is proposed to introduce glass microspheres in their grouting composition together with aluminosilicate in a mass ratio of 1: (0.05 ÷ 0.33). Unlike aluminosilicate microspheres, the compressive strength of which is in the range of 5-12 MPa, glass microspheres do not collapse at elevated pressures that arise during the cementing process when cement is grouted. Imported glass microspheres have increased compressive strengths (up to 50 MPa). However, the high cost of imported glass microspheres (up to 8.5 thousand $ / t), domestic (40-60 thousand rubles / t) limits their widespread use. Domestic glass microspheres of various types are available with compressive strengths of up to 10-20 MPa. The consumption of glass microspheres in comparison with aluminosilicate microspheres is much lower due to the initial density of the microspheres themselves, and as it turned out, the use of the aluminosilicate and glass microspheres in their implementation with a mass ratio of 1: (0.05 ÷ 0.33) will allow using the prepared solution at the casing string descent depth is more than 2000 m, and without changing the density of this solution during pumping and squeezing, because glass microspheres without destruction withstand elevated pressures and do not collapse, thereby ensuring a stable density of the cement mortar, and under conditions of abnormally low reservoir pressures, preventing the possibility of absorption of grouting composition.

Введение в состав пеногасителя ПОЛИЦЕМ ДФ обеспечивает необходимую плотность цементного раствора при затворении и поддержание стабильных значений в процессе его закачивания и продавки.Introduction to the composition of the antifoam POLICE DF provides the necessary density of the cement mortar during mixing and maintaining stable values during its pumping and selling.

Для приготовления облегченного тампонажного раствора предлагаемым способом в лабораторных условиях были использованы следующие вещества и оборудование.To prepare a lightweight grouting mortar of the proposed method in laboratory conditions, the following substances and equipment were used.

Вещества:Substances:

- Тампонажный портландцемент по ГОСТ 1581-96 Сухоложского цементного завода следующих марок: ПЦТ П-50; ПЦТ 1-100; ПЦТ 1G-CC-1;- Grouting Portland cement in accordance with GOST 1581-96 of the Sukholozhsky cement plant of the following grades: PTsT P-50; PCT 1-100; PCT 1G-CC-1;

- Микросферы алюмосиликатные (КМ) ООО «Уралайт» ТУ 21-22-37-94;- Aluminosilicate microspheres (KM) of Uralight LLC TU 21-22-37-94;

- Микросферы стеклянные АО НПО «Стеклопластик» ТУ 6-48-91-92;- Glass microspheres, JSC NPO Stekloplastik TU 6-48-91-92;

- Понизитель фильтрации - модифицированная оксиэтилцеллюлоза ГИДРОЦЕМ марок С и В (ТУ 2231-016-53501222-2001);- Filtration reducer - modified hydroxyethyl cellulose HYDROCEM grades C and B (TU 2231-016-53501222-2001);

- Пластификатор: лигносульфонаты ЛСТ (ТУ 13-0281036-05-89) или модифицированная меламинформальдегидная смола ЦЕМПЛАСТ МФ (ТУ 2223-011-40912231-2003);- Plasticizer: LST lignosulfonates (TU 13-0281036-05-89) or CEMPLAST MF modified melamine formaldehyde resin (TU 2223-011-40912231-2003);

- Пеногаситель - модифицированный кремнийорганический полимер ПОЛИЦЕМ ДФ (ТУ 2228-010-40912231-2003);- Antifoam - a modified silicone polymer POLITSEM DF (TU 2228-010-40912231-2003);

- Ускоритель сроков схватывания: хлорид кальция (ТУ 48-10-59-79) или хлорид натрия (ТУ 2152-097-00209527-2004) или модифицированный оксид алюминия ЭКСЦЕМ СА (ТУ 2123-020-53501222-2001);- Setting time accelerator: calcium chloride (TU 48-10-59-79) or sodium chloride (TU 2152-097-00209527-2004) or modified aluminum oxide EXCEM SA (TU 2123-020-53501222-2001);

- Вода техническая с жесткостью 5 мг-экв./л (ГОСТ 2874-82).- Industrial water with a hardness of 5 mEq / l (GOST 2874-82).

Оборудование:Equipment:

- конус АзНИИ;- cone of AzNII;

- прибор для измерения проницаемости цементного камня (OFITE);- a device for measuring the permeability of cement stone (OFITE);

- автоматизированный прибор для испытания прочности на сжатие (OFITE);- an automated device for testing compressive strength (OFITE);

- 12-ти скоростной вискозиметр (CHANDLER);- 12-speed viscometer (CHANDLER);

- мешалка постоянной скорости (OFITE);- constant speed mixer (OFITE);

- герметичная камера затвердевания (OFITE);- sealed solidification chamber (OFITE);

- настольный герметизированный консистометр высокого давления и высокой температуры (CHANDLER);- table sealed high pressure and high temperature consistometer (CHANDLER);

- фильтр-пресс высокого давления и высокой температуры (OFITE);- filter press of high pressure and high temperature (OFITE);

- динамический фильтр-пресс высокого давления и температуры (OFITE).- dynamic filter press of high pressure and temperature (OFITE).

Пример.Example.

Для приготовления сухой смеси брали 800 г тампонажного портландцемента марки ПЦТ П-50, 2 г ГИДРОЦЕМ марки В, 2 г ЦЕМПЛАСТ МФ, 2 г ПОЛИЦЕМ ДФ, затем в последнюю очередь в смесь вводили 160 г алюмосиликатных микросфер производства ООО «Уралайт», 40 г стеклянных микросфер АО НПО «Стеклопластик» (соотношение микросфер алюмосиликатных к стеклянным равнялось 1:0,25). Получили сухую смесь со следующим содержанием компонентов, мас.ч.:To prepare the dry mixture, 800 g of PTZT P-50 cement Portland cement, 2 g of grade B HYDROCEM, 2 g of CEMPLAST MF, 2 g of POLITSEM DF cement slurry were taken, then lastly 160 g of aluminosilicate microspheres manufactured by Uralight LLC were introduced into the mixture, 40 g glass microspheres of JSC NPO Stekloplastik (the ratio of aluminosilicate microspheres to glass was 1: 0.25). Got a dry mixture with the following components, parts by weight:

Тампонажный портландцемент 80,0Grouting Portland cement 80.0

МикросферыMicrospheres 20twenty Понизитель фильтрацииFiltration Reducer 0,20.2 ПластификаторPlasticizer 0,20.2 ПеногасительAntifoam agent 0,20.2

В отдельном стакане готовили 500 мл жидкости затворения в виде водного раствора хлорида кальция 4%-ной концентрации. Далее на полученной жидкости затворения производили затворение предварительно подготовленной сухой смеси цемента с микросферами и реагентами путем постепенного ввода при постоянном перемешивании на лабораторной мешалке. При этом перемешивание затворенного тампонажного раствора осуществляли непрерывно по меньшей мере в течение 0,5 часа со скоростью 100-120 об/мин. В результате получили тампонажный раствор, приготовленный заявляемым способом с водоцементным соотношением В/С=0,5.In a separate beaker, 500 ml of mixing liquid was prepared in the form of an aqueous solution of calcium chloride of 4% concentration. Then, on the obtained mixing liquid, the previously prepared dry mixture of cement with microspheres and reagents was mixed by gradual injection with constant stirring on a laboratory mixer. While mixing the shut-in cement slurry was carried out continuously for at least 0.5 hours at a speed of 100-120 rpm The result was a cement slurry prepared by the claimed method with a water / cement ratio B / C = 0.5.

Таким же образом осуществляли предлагаемый способ для приготовления тампонажных растворов с другими компонентными составами.In the same way, the proposed method for the preparation of cement slurries with other component compositions was carried out.

Осуществление способа приготовления облегченного тампонажного раствора в промысловых условиях заключается в следующем:The implementation of the method of preparation of lightweight cement slurry in the field is as follows:

1. В смесители производится затаривание сухой смеси, содержащей следующие материалы и реагенты, мас.ч.:1. The mixers are charged with a dry mixture containing the following materials and reagents, parts by weight:

Тампонажный портландцементGrouting Portland cement 75-8475-84 МикросферыMicrospheres 16-2516-25 Понизитель фильтрацииFiltration Reducer 0,2-0,50.2-0.5 ПластификаторPlasticizer 0,1-0,50.1-0.5 ПеногасительAntifoam agent 0,1-0,20.1-0.2

После затаривания производится двухкратное перетаривание смесителей с целью получения однородной смеси.After packing, the faucets are twice re-cooked in order to obtain a homogeneous mixture.

2. В мерниках цементировочных агрегатов готовится жидкость затворения - техническая вода с ускорителем сроков схватывания. Расход ускорителя составляет от 0 до 110 кг/м3 в зависимости от выбора типа ускорителя, требуемой плотности тамонажного раствора и водоцементного отношения.2. A mixing fluid is prepared in the measuring units of the cementing units - process water with an accelerator of setting time. The flow rate of the accelerator is from 0 to 110 kg / m 3 depending on the choice of type of accelerator, the required density of the cement slurry and the water-cement ratio.

3. На следующем этапе производится затворение тампонажного раствора требуемой плотности и откачивание его в смесительно-осреднительную емкость, где производится его перемешивание в течение не менее получаса с целью выравнивания и стабилизации технологических свойств цементного раствора.3. At the next stage, the cement slurry is mixed with the required density and pumped into a mixing-averaging tank, where it is mixed for at least half an hour in order to equalize and stabilize the technological properties of the cement mortar.

4. Затем производится откачка полученного тампонажного раствора в скважину и установка его в заколонном пространстве.4. Then, the resulting cement slurry is pumped into the well and installed in an annular space.

В процессе лабораторных исследований по методикам ГОСТ 26798.1,2-96 устанавливали свойства тампонажных растворов, приготовленных предлагаемым и известным по прототипу способами: плотность, растекаемость, время загустевания до 30 Bc; фильтратоотдачу при Δ=0,7 МПа за 30 мин; сроки схватывания, водоотделение; предел прочности на изгиб при 2-х суточном хранении в пресной воде; усадку образующегося цементного камня.In the process of laboratory research by the methods of GOST 26798.1,2-96, the properties of cement slurries prepared by the proposed and known by the prototype methods were established: density, spreadability, thickening time up to 30 Bc; filtrate recovery at Δ = 0.7 MPa in 30 min; setting time, water separation; bending strength at 2-day storage in fresh water; shrinkage of the resulting cement stone.

Данные об ингредиентном содержании исследуемых тампонажных растворов, приготовленных предлагаемым и известным способами, приведены в таблице 1.Data on the ingredient content of the investigated cement slurries prepared by the proposed and known methods are shown in table 1.

Данные о свойствах этих тампонажных растворов, полученные в ходе исследований, приведены в таблице 2.Data on the properties of these grouting mortars obtained during the studies are shown in table 2.

Данные, приведенные в таблице 2, показывают, что облегченный тампонажный состав с низкой фильтрацией способен образоваться лишь при приготовлении его заявляемым способом (при указанной последовательности операций и указанном соотношении компонентов).The data shown in table 2 show that a lightweight cementing composition with low filtration is able to form only when it is prepared by the claimed method (with the specified sequence of operations and the specified ratio of components).

Тампонажные растворы, полученные предлагаемым способом, характеризуются следующими стабильными технологическими параметрами:Cement slurries obtained by the proposed method are characterized by the following stable technological parameters:

Облегченные тампонажные растворы, полученные предлагаемым способом, характеризуются следующими показателями:Lightweight grouting mortars obtained by the proposed method are characterized by the following indicators:

Плотность, кг/м3 Density, kg / m 3 1450-15001450-1500 Растекаемость, ммSpreadability, mm 220-250220-250 Время загустевания, ч-минThickening time, h-min 4-30 - 6-104-30 - 6-10 Водоотделение, млWater separation, ml 00 Предел прочности на изгиб при 2-х суточном2-day bending strength хранении в пресной воде, МПаstorage in fresh water, MPa 1,1-1,61.1-1.6 усилие на выталкивание, МПаpushing force, MPa 0,36-0,720.36-0.72 усадка цементного камня через 2 суток, %shrinkage of cement stone after 2 days,% 00

Использование тампонажного раствора, полученного предлагаемым способом, обеспечивает по сравнению с тампонажными растворами, приготовленными известными способами:The use of cement slurry obtained by the proposed method provides, in comparison with cement slurries prepared by known methods:

- высокое качество крепления за счет:- high quality fastening due to:

- оптимальных технологических свойств тампонажного раствора, приготовленного предлагаемым способом;- optimal technological properties of the cement slurry prepared by the proposed method;

- обеспечения подъема цементного раствора на проектную высоту за счет снижения плотности;- ensuring the rise of the cement slurry to the design height by reducing the density;

- снижения нагрузки на пласты, особенно в условиях аномальных пластовых давлений и расчетных давлений в процессе цементирования за счет низкой плотности и оптимальных реологических свойств;- reducing the load on the formations, especially under conditions of abnormal formation pressures and design pressures in the cementing process due to low density and optimal rheological properties;

- формирование однородного по прочности безусадочного цементного камня.- the formation of a uniform in strength non-shrink cement stone.

Кроме того, при использовании для цементирования тампонажного раствора, приготовленного предлагаемым способом, снижается вероятность возникновения заколонных перетоков и нарушений крепи за счет:In addition, when using cementing cement slurry prepared by the proposed method, the likelihood of behind-the-casing flows and violations of the lining is reduced due to:

- высокой седиментационной устойчивости приготовленных тампонажных растворов;- high sedimentation stability of prepared cement slurries;

- улучшенных характеристик сформированного цементного камня за счет прочностных, адгезионных свойств, и низкой проницаемости- improved characteristics of the formed cement stone due to strength, adhesive properties, and low permeability

этого камня.of this stone.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (1)

Способ приготовления облегченного тампонажного раствора плотностью 1450-1500 кг/м3, включающий приготовление сухой смеси из тампонажного портландцемента и микросфер и последующее введение в полученную сухую смесь жидкости затворения, отличающийся тем, что в качестве микросфер используют смесь алюмосиликатных и стеклянных микросфер в массовом соотношении 1:0,05÷0,33, соответственно, в качестве жидкости затворения - воду или 0,4-10%-ный водный раствор ускорителя сроков схватывания - хлорида кальция или хлорида натрия, или реагента ЭКСЦЕМ СА, причем жидкость затворения используют в количестве, обеспечивающем водоцементное соотношение 0,5-0,6, а перед введением микросфер дополнительно вводят понизитель фильтрации - реагент ГИДРОЦЕМ марок С и В, пластификатор - лигносульфонаты или реагент ЦЕМПЛАСТ МФ и пеногаситель - ПОЛИТ ТЕМ ДФ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Тампонажный портландцемент 75-84 Микросферы 16-25 Указанный понизитель фильтрации 0,2-0,5 Указанный пластификатор 0,1-0,5 Указанный пеногаситель 0,1-0,2,

полученную сухую смесь тщательно перемешивают.
A method of preparing a lightweight cement slurry with a density of 1450-1500 kg / m 3 , comprising preparing a dry mixture of cement Portland cement and microspheres and then introducing a mixing liquid into the resulting dry mixture, characterized in that a mixture of aluminosilicate and glass microspheres in a mass ratio of 1 is used : 0.05 ÷ 0.33, respectively, as a mixing liquid - water or a 0.4-10% aqueous solution of the setting accelerator - calcium chloride or sodium chloride, or EXTsEM CA reagent, exc m the mixing liquid is used in an amount that provides a water-cement ratio of 0.5-0.6, and before the introduction of the microspheres, a filtration reducer - HYDROCEM reagent grade C and B, plasticizer - lignosulfonates or CEMPLAST MF reagent and antifoam - POLIT TEM DF are additionally introduced in the following ratio components, parts by weight:
Grouting Portland cement 75-84 Microspheres 16-25 Specified Filter Reducer 0.2-0.5 The specified plasticizer 0.1-0.5 Specified Antifoam 0.1-0.2

the resulting dry mixture is thoroughly mixed.
RU2008140600/03A 2008-10-13 2008-10-13 METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3 RU2385894C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008140600/03A RU2385894C1 (en) 2008-10-13 2008-10-13 METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008140600/03A RU2385894C1 (en) 2008-10-13 2008-10-13 METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2385894C1 true RU2385894C1 (en) 2010-04-10

Family

ID=42671148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008140600/03A RU2385894C1 (en) 2008-10-13 2008-10-13 METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2385894C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444553C1 (en) * 2010-12-29 2012-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Plugging composition for insulation of lost-circulation zones
RU2497861C1 (en) * 2012-05-04 2013-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Light-weight gasproof plugging material for cementing over-producing intervals (versions)
RU2504568C1 (en) * 2012-07-19 2014-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Expanding plugging composition
RU2525408C1 (en) * 2013-03-29 2014-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Plugging material for making of bridges in well drilled inverted-emulsion drilling mud (versions)
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
RU2546684C1 (en) * 2014-05-05 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Preparation method of composition for isolation of behind-casing flows in well
US10589238B2 (en) 2016-03-14 2020-03-17 Schlumberger Technology Corporation Mixing system for cement and fluids
RU2750414C1 (en) * 2020-11-11 2021-06-28 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method for repair and insulation work in well (options)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444553C1 (en) * 2010-12-29 2012-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Plugging composition for insulation of lost-circulation zones
RU2497861C1 (en) * 2012-05-04 2013-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Light-weight gasproof plugging material for cementing over-producing intervals (versions)
RU2504568C1 (en) * 2012-07-19 2014-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Expanding plugging composition
RU2525408C1 (en) * 2013-03-29 2014-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Plugging material for making of bridges in well drilled inverted-emulsion drilling mud (versions)
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
RU2546684C1 (en) * 2014-05-05 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Preparation method of composition for isolation of behind-casing flows in well
US10589238B2 (en) 2016-03-14 2020-03-17 Schlumberger Technology Corporation Mixing system for cement and fluids
RU2750414C1 (en) * 2020-11-11 2021-06-28 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method for repair and insulation work in well (options)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2385894C1 (en) METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3
EP1814829B1 (en) Biodegradable retarder for cementing applications
EP0605257A1 (en) Method of cementing subterranean zone
RU2337124C1 (en) Grouting mortar base foundation for well cementing
RU2434923C1 (en) Backfilling composition for installation of kick-off support bridges
RU2360940C1 (en) Expanding plugging material
CN109868125A (en) A kind of deep drilling well high bearing strength sealing agent and preparation method thereof
RU2553807C1 (en) Gas-blocking plugging material for cementing horizontal wells with small annular gaps
RU2458962C1 (en) Fibre-reinforced plugging material for cementing production intervals subject to perforation during well development
US7357834B2 (en) Cement composition for use with a formate-based drilling fluid comprising an alkaline buffering agent
RU2186942C1 (en) Method of preparation of grouting composition
RU2591058C1 (en) Weighted grouting mortar
RU2215124C1 (en) Method of preparation of light-weight grouting mortar
RU2303048C1 (en) Light-weight grouting mortar
RU2323242C2 (en) Complex reagent for grouting mortars
RU2322471C1 (en) Grouting mortar
RU2319722C1 (en) Polymer-cement grouting mortar
RU2149981C1 (en) Grouting mortar
RU2398095C1 (en) Method for string cementing in well using cement mortar with erosion properties
RU2325420C1 (en) Lightened grouting mortar
RU2357999C1 (en) Grouting mortar "нцр химеко-вмн"
RU2726754C1 (en) Cementing slurry
RU2806757C1 (en) Composition for preventing the occurrence of highly mineralized fluids in the well
RU2213844C1 (en) Method of grouting mortar-preparation
RU2039206C1 (en) Grouting mortar