RU2468058C1 - Гипсовая тампонажная смесь утяжеленная - Google Patents
Гипсовая тампонажная смесь утяжеленная Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468058C1 RU2468058C1 RU2011118900/03A RU2011118900A RU2468058C1 RU 2468058 C1 RU2468058 C1 RU 2468058C1 RU 2011118900/03 A RU2011118900/03 A RU 2011118900/03A RU 2011118900 A RU2011118900 A RU 2011118900A RU 2468058 C1 RU2468058 C1 RU 2468058C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- agent
- calcium
- grouting
- density
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к гипсовой тампонажной смеси утяжеленной, используемой при ремонте и ликвидации скважин в условиях соленосных отложений с присутствием сероводорода. Смесь содержит вяжущее - сульфат кальция, жидкость затворения в виде солевого раствора, добавку - отвердитель типа тонкодисперсного минерального вещества «Микродур-26RC» и регулятор технологических свойств - нитрилотриметиленфосфоновую кислоту. В качестве утяжелителя содержит сульфат бария, а в качестве регулятора технологических свойств дополнительно содержит суперпластификатор С-3 при следующих соотношениях ингредиентов, мас.%:
В качестве солевого раствора содержит раствор хлористого калия, или хлористого кальция, или бромистого кальция, или их смесь плотностью от 1,0 до 1,7 г/см3. Технический результат - повышение эффективности изоляции, расширение технологических возможностей смеси, увеличение срока службы тампонажной смеси. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к гипсовой тампонажной смеси утяжеленной, используемой при ремонте и ликвидации скважин в условиях соленосных отложений с присутствием сероводорода, а именно при креплении обсадных колонн, установке отсекающих мостов и создании флюидоупорных изоляционных покрышек, в том числе в интервале хемогенных отложений, вскрывших пласты с аномально высоким пластовым давлением (АВПД) и наличием агрессивных компонентов сероводорода H2S и углекислого газа CO2.
Известна тампонажная смесь, содержащая вяжущее, жидкость затворения, полимерную добавку (см. описание к авторскому свидетельству СССР №692982, МПК E21B 33/138, опубл. 25.10.79 г., БИ №39). В качестве вяжущего в известной тампонажной смеси использовали гипсоглиноземистый цемент, в качестве полимерной добавки полимер гипан, а в качестве жидкости затворения - водный раствор хлористого кальция (плотность 1,06-1,10 г/см3).
Известная тампонажная смесь имеет следующие недостатки:
- узкая область применения, обусловленная нестабильностью коагуляции гипана при смешении с водным раствором хлористого кальция и пластовыми водами, содержащими поливалентные металлы;
- слабая текучесть, фильтруемость в пустоты, каналы, трещины и невысокая плотность, снижающие эффективность и надежность изоляционных и ремонтных работ.
Наиболее близкой к предлагаемому решению по составу является тампонажная смесь, содержащая вяжущее, жидкость затворения в виде солевого раствора, добавку - отвердитель типа тонкодисперсного минерального вещества «Микродур-26RC» и регулятор технологических свойств - нитрилотриметиленфосфоновую кислоту НТФ (см. описание к патенту RU №2304606, МПК C09K 8/487, опубл. 20.08.2007). В качестве вяжущего известная тампонажная смесь содержит полуводный гипс.
Известная тампонажная смесь имеет следующие недостатки:
- невысокая плотность вяжущего вещества (гипса) снижает технологические характеристики, сужает область применения и ограничивает ее использование при строительстве, ремонте или ликвидации скважины, где устанавливаются изоляционные мосты и флюидоупорные экраны, т.к. технические условия требуют применения тампонажных растворов, равных по плотности окружающим породам, в том числе и солевым отложениям;
- недостаточная устойчивость при контакте со свободной водой, т.к. гипс в чистом виде имеет некоторую растворимость, равную 2,5 г/л (при t до 100°C).
Технической задачей изобретения является расширение технологических возможностей тампонажной смеси за счет повышения ее плотности и растекаемости, а также долговечности и флюидоупорности тампонажного камня при контакте его с водой в условиях проявлений сероводорода.
Технический результат направлен на создание утяжеленной гипсовой тампонажной смеси с высокой устойчивостью к разрушению сформированного из тампонажного раствора камня при контакте с водой, придания ему свойств водо-, соле-, сероводородостойкого элемента плотностью, равной среднеокружающей плотности горных, в том числе и солевых, пород в пределах 2,2-2,4 г/см3, вскрытых скважиной, с возможностью обладать низкой газопроницаемостью и не иметь трещин и флюидопроводящих каналов, что позволит надежно цементировать обсадные колонны и устанавливать отсекающие мосты, флюидонепроницаемые покрышки и экраны в скважинах с проявлениями сероводорода, рапы.
Техническая задача решается тем, что гипсовая тампонажная смесь утяжеленная содержит вяжущее - сульфат кальция, жидкость затворения в виде солевого раствора, добавку - отвердитель в виде тонкодисперсного минерального вещества «Микродур-26RC» и регулятор технологических свойств - нитрилотриметиленфосфоновую кислоту, при этом она в качестве утяжелителя содержит сульфат бария, а в качестве регулятора технологических свойств дополнительно содержит суперпластификатор C-3 при следующих соотношениях ингредиентов, мас.%:
сульфат кальция | 31,6-48,7 |
сульфат бария | 9,7-31,6 |
микродур | 1,6-6,8 |
суперпластификатор C-3 | 0,14-0,45 |
нитрилотриметиленфосфоновая кислота | 0,025-0,1 |
солевой раствор | остальное |
Утяжеленная гипсовая тампонажная смесь в качестве регулятора технологических свойств дополнительно содержит суперпластификатор C-3 в количестве 0,14-0,45. Добавка суперпластификатора C-3 в смесь менее 0,14 снижает пластичность тампонажного раствора, а увеличение добавки более 0,45 снижает седиментационную устойчивость раствора.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в гипсовой тампонажной смеси утяжеленной дополнительно используется солевой компонент активной «сильной» серной кислоты - сульфат бария и суперпластификатор C-3, что позволяет придать ей водо-, соле-, сероводородостойкие свойства и получить седиментационно-устойчивую систему высокой плотности, равной плотности окружающих солевых пород, с дальнейшим формированием солесероводородостойкого камня с неизменяемым объемом в течение длительного времени.
Утяжеленная гипсовая тампонажная смесь в качестве утяжелителя содержит сульфат бария в количестве 9,7-31,6. Добавка сульфата бария в смесь менее 9,7 не позволяет достичь необходимой технологической плотности, а увеличение добавки более 31,6 приводит к непрокачиваемости раствора.
Утяжеленная гипсовая тампонажная смесь в качестве регулятора технологических свойств содержит НТФ - 0,025-0,1. Добавка НТФ в смесь менее 0,025 резко снижает время прокачиваемости тампонажного раствора, а увеличение добавки более 0,1 приводит к длительному несхватыванию раствора.
Утяжеленная гипсовая тампонажная смесь в качестве структурообразователя содержит сульфат кальция (гипс CaSO4·0.5H2O) 31,6-48,7. Добавка сульфата кальция в смесь менее 31,6 снижает солевую и сероводородную стойкость тампонажного камня, а увеличение добавки более 48,7 резко уменьшает время прокачиваемости раствора.
Использование в качестве структурообразователя тонкодисперсного вяжущего «Микродур» - 1,6-6,8, позволяет полнее связать воду и уплотнить структуру камня и тем самым обеспечить его повышенную флюидоупорность и долговечность. Технология изготовления особо тонкого «Микродура» разработана и освоена специалистами фирмы «INTRA-BAVGmbH» совместно со специалистами концерна «Dyckerhoff» и защищена Европейским патентом. Это обусловлено и тем, что тонкодисперсные вяжущие способны связывать воду во много раз больше, чем цементы, водотвердое отношение которых может достигать 3,0-5,0 против 0,3-0,5 обычных вяжущих. Добавка «Микродура» в смесь менее 1,6 не обеспечивает флюидоупорность камня, а увеличение добавки более 6,8 снижает коррозионную стойкость тампонажного камня.
В предлагаемой гипсовой тампонажной смеси утяжеленной в качестве солевого раствора используют раствор хлористого натрия, калия, или хлористого кальция, или бромистого кальция, или их смесь плотностью от 1,0 до 1,7 г/см3. В интервалах соленосных отложений и рапоносных горизонтов используется засолоненный тампонажный раствор, приготовленный на химически совместимых с горной породой рассолах, с возможностью исключения обменных процессов, ведущих к разрушению камня тампонажной основы. При наличии в разрезе горных пород пресных или слабоминерализованных вод используют жидкости затворения плотностью 1,0-1,06 г/см3, минерализованных и сильноминерализованных 1,06-1,20 г/см3, а при наличии пластов с аномально высоким пластовым давлением (АВПД) до 1,7 г/см3. Это позволяет избежать проникновение пластовых флюидов в структуру камня на стадии его твердения и образование каналов фильтрации и тем самым предотвратить межколонное давление (МКД) и межпластовые перетоки (МГШ), при этом камень обладает низкой газопроницаемостью, отсутствием трещин и каналов и имеет плотность до 2,2-2,4 г/см3, обеспечивающую противодавление на пласты и стенки ствола скважины, аналогичное горному давлению.
Приготовление гипсовой тампонажной смеси утяжеленной осуществляют двумя способами:
- централизованно в цехе сухих тампонажных композиций с использованием известных смесительных камер;
- непосредственно на скважине.
По первому способу приготовленную гомогенную смесь подают в цементовозы или в бункеры цементно-смесительных машин или расфасовывают в герметичные упаковки весом 25-40 кг. Затем смесь любым видом транспорта доставляют на скважину, где из нее приготавливают тампонажный раствор.
По второму способу тампонажный раствор готовят на скважине обычным способом с применением глиномешалки или агрегатно-смесительной машины, например, АСМ-25 (УСО-20), в которые последовательно вводят компоненты: вода, соль (для приготовления рассола), регуляторы технологических свойств, Микродур, сульфат бария, сульфат кальция.
Определение основных свойств раствора и камня проводят в соответствии с ГОСТ 1581-96 «Цементы тампонажные» и ГОСТ 26798.1-96 «Методы испытаний».
Определение плотности, растекаемости, водоотделения проводят при 25°C и атмосферном давлении. Для условий умеренных температур испытания проводят при 75°C и атмосферном давлении. Для условий АВПД при режимах температур до 90-100°C и давлении 40-60 МПа.
Растекаемость определяют по конусу АзНИИ, плотность пикнометром, водоотделение в мерном цилиндре, время загустевания на консистометрах ZM-1002 и КЦ-3, пределы прочности на сжатие на испытательном стенде (Модель 4207D - CHANDLER), газопроницаемость на приборе GFS-830-SS - CHANDLER.
Результаты испытания приведены в таблице «Составы и свойства тампонажных растворов».
Пример
Для приготовления гипсовой тампонажной смеси утяжеленной (см. состав 21) в рассол плотностью 1,5 г/см3 весом 337,6 г, последовательно перемешивая, добавляют 0,7 г НТФ, 3,4 г суперпластификатора C-3, 50,6 г Микродура, 33,7 г гипса, 270,1 г барита. Состав перемешивают 3 мин, после чего определяют плотность, растекаемость, прокачиваемость при температуре 25°C и атмосферном давлении.
При повторном приготовлении определяют прокачиваемость при температуре 90°C и давлении 40 МПа, затем заливают формы для формирования образцов при испытании на прочность через 72 часа твердения, при испытании на проницаемость через 5 суток твердения.
Плотность раствора 2,32 г/см3, растекаемость 19 см, прокачиваемость при 25°C 2 ч 10 мин, прокачиваемость на КЦ-3 7 ч, прочность на сжатие 2,0 МПа, проницаемость менее 0,005 мкм.
Использование предлагаемой гипсовой тампонажной смеси утяжеленной позволяет:
- расширить технологические возможности тампонажной смеси и область ее применения за счет повышенной плотности, обеспечивающей необходимое давление, аналогичное горному, и растекаемости смеси, обеспечивающей повышенную подвижность смеси в начальный период;
- повысить эффективность и надежность проводимых изоляционных и ремонтных работ за счет повышенной флюидоупорности, водо-, соле-, сероводородостойкости и долговечности получаемого тампонажного камня.
Экономический эффект от использования предлагаемой гипсовой тампонажной смеси утяжеленной будет определяться снижением межремонтного периода и увеличением срока службы тампонажной смеси.
Claims (2)
1. Гипсовая тампонажная смесь утяжеленная, содержащая вяжущее - сульфат кальция, жидкость затворения в виде солевого раствора, добавку - отвердитель типа тонкодисперсного минерального вещества «Микродур-26RC» и регулятор технологических свойств - нитрилотриметиленфосфоновую кислоту, отличающаяся тем, что она в качестве утяжелителя содержит сульфат бария, а в качестве регулятора технологических свойств дополнительно содержит суперпластификатор С-3 при следующих соотношениях ингредиентов, мас.%:
сульфат кальция 31,6-48,7
сульфат бария 9,7-31,6
микродур 1,6-6,8
суперпластификатор С-3 0,14-0,45
нитрилотриметиленфосфоновая кислота 0,025-0,1
солевой раствор остальное
2. Утяжеленная гипсовая тампонажная смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве солевого раствора содержит раствор хлористого калия, или хлористого кальция, или бромистого кальция, или их смесь, плотностью от 1,0 до 1,7 г/см3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011118900/03A RU2468058C1 (ru) | 2011-05-11 | 2011-05-11 | Гипсовая тампонажная смесь утяжеленная |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011118900/03A RU2468058C1 (ru) | 2011-05-11 | 2011-05-11 | Гипсовая тампонажная смесь утяжеленная |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2468058C1 true RU2468058C1 (ru) | 2012-11-27 |
Family
ID=49254868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011118900/03A RU2468058C1 (ru) | 2011-05-11 | 2011-05-11 | Гипсовая тампонажная смесь утяжеленная |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2468058C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111056807A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-04-24 | 重庆中科建设(集团)有限公司 | 一种玻璃砂灌浆料及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1620610A1 (ru) * | 1988-08-29 | 1991-01-15 | Институт Геологии И Разведки Нефтяных И Газовых Месторождений | Полимерный тампонажный состав дл изол ции зон поглощени |
US20030224946A1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-12-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sealing composition |
RU2245990C1 (ru) * | 2003-09-05 | 2005-02-10 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Буровая компания открытого акционерного общества "ГАЗПРОМ" (ДООО "БУРГАЗ") | Тампонажная композиция |
RU2304606C1 (ru) * | 2006-02-01 | 2007-08-20 | Закрытое акционерное общество "Октопус" | Тампонажная смесь |
RU2306327C1 (ru) * | 2006-05-22 | 2007-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Тампонажный раствор для цементирования газонефтяных скважин |
-
2011
- 2011-05-11 RU RU2011118900/03A patent/RU2468058C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1620610A1 (ru) * | 1988-08-29 | 1991-01-15 | Институт Геологии И Разведки Нефтяных И Газовых Месторождений | Полимерный тампонажный состав дл изол ции зон поглощени |
US20030224946A1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-12-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sealing composition |
RU2245990C1 (ru) * | 2003-09-05 | 2005-02-10 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Буровая компания открытого акционерного общества "ГАЗПРОМ" (ДООО "БУРГАЗ") | Тампонажная композиция |
RU2304606C1 (ru) * | 2006-02-01 | 2007-08-20 | Закрытое акционерное общество "Октопус" | Тампонажная смесь |
RU2306327C1 (ru) * | 2006-05-22 | 2007-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Тампонажный раствор для цементирования газонефтяных скважин |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111056807A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-04-24 | 重庆中科建设(集团)有限公司 | 一种玻璃砂灌浆料及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5378588B2 (ja) | 凝固遅延剤を含む坑井ボア保全用組成物、その製造方法及びその使用方法 | |
RU2586517C2 (ru) | Медленно застывающие цементные композиции, содержащие пемзу, и связанные с ними способы | |
RU2304606C1 (ru) | Тампонажная смесь | |
US7357834B2 (en) | Cement composition for use with a formate-based drilling fluid comprising an alkaline buffering agent | |
AU2019464900B2 (en) | A method to control gelation of cement kiln dust | |
CA2656499A1 (en) | Oil and gas well cement systems using elemental sulfur | |
RU2468187C1 (ru) | Основа отверждаемого тампонажного раствора | |
RU2471843C1 (ru) | Сероводородостойкий тампонажный раствор | |
NO20151777A1 (en) | Methods of cementing and lassenite-containing cement compositions | |
RU2468058C1 (ru) | Гипсовая тампонажная смесь утяжеленная | |
CN105199692B (zh) | 一种海上油井用低温速凝灌浆材料及其制备方法 | |
RU2601878C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2524774C1 (ru) | Гипсомагнезиальный тампонажный раствор | |
RU2537679C2 (ru) | Тампонажный раствор | |
Salehi et al. | Laboratory investigation of high performance geopolymer based slurries | |
RU2380393C1 (ru) | Комплексный реагент для тампонажных растворов | |
RU2763195C1 (ru) | Основа утяжеленного термостойкого тампонажного раствора | |
US20200165164A1 (en) | Cement slurries, cured cement and methods of making and use thereof | |
RU2813584C1 (ru) | Поризованный расширяющийся тампонажный материал | |
RU2761317C1 (ru) | Тампонажный портландцементный состав | |
RU2750414C1 (ru) | Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине (варианты) | |
RU2524595C1 (ru) | Тампонажный раствор селективного действия | |
RU2761396C1 (ru) | Тампонажный состав | |
RU2239049C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор | |
RU2491314C2 (ru) | Тампонажный раствор избирательного действия |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140711 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190512 |