RU2471846C1 - Тампонажный раствор - Google Patents
Тампонажный раствор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2471846C1 RU2471846C1 RU2011130347/03A RU2011130347A RU2471846C1 RU 2471846 C1 RU2471846 C1 RU 2471846C1 RU 2011130347/03 A RU2011130347/03 A RU 2011130347/03A RU 2011130347 A RU2011130347 A RU 2011130347A RU 2471846 C1 RU2471846 C1 RU 2471846C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grouting
- solution
- mortar
- exr
- natrosol
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к тампонажным растворам для изоляции продуктивных пластов при цементировании обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах. Техническим результатом изобретения является повышение изолирующей способности тампонажного раствора за счет пониженной водоотдачи, усиления газоблокирующих свойств, обеспечиваемых интенсивным структурообразованием раствора после размещения раствора в интервале продуктивных пластов, исключения поглощений в процессе цементирования колонн, формирования непроницаемого камня с повышенной прочностью сцепления. Тампонажный раствор содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: портландцемент тампонажный 58,46-60,64, микрокремнезем МК-85 19-1,24, раствор CaCl2 32,81-34,04, натросол 250 EXR 2,62-2,72, окзил-см 1,36-4,92. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к тампонажным растворам для изоляции продуктивных пластов при цементировании обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах.
Известен тампонажный раствор, содержащий портландцемент, суперпластификатор С-3, сульфацелл и воду /Патент РФ №2136843, E21B 33/138, опубл. 10.09.1999 г./.
Недостатком данного раствора является повышенная плотность раствора и невысокая растекаемость, что может вызвать поглощение тампонажного раствора в процессе цементирования и недоподъем цементного раствора до проектной высоты, недостаточная прочность сцепления камня с металлом обсадных труб.
Наиболее близким к предлагаемому по составу и назначению является тампонажный раствор, содержащий портландцемент тампонажный, комплексный реагент, включающий понизитель водоотдачи, пластификатор и структурообразователь /Патент РФ №2259468, МПК E21B 33/138, опубл. 27.08.2005 г./.
В качестве структурообразователя использованы неорганические соли - соединения алюминия (типа ГОХА - гидрооксихлорид алюминия), понизителем водоотдачи - сульфацелл, пластификатором - С-3.
Недостатком этого раствора является недостаточная изолирующая способность, быстрое структурообразование (практически с момента затворения) в результате высокой реакционной способности соединений алюминия (типа ГОХА), что способствует созданию дополнительных гидравлических сопротивлений при цементировании обсадных колон, гидроразрыву пластов с поглощением раствора и недоподъему его до проектной высоты. Кроме того, тампонажный камень обладает недостаточной прочностью сцепления с обсадной колонной, что не позволяет обеспечить герметичность заколонного пространства в процессе ОЗЦ.
При создании изобретения решалась задача повышения качества цементирования обсадных колонн в интервалах продуктивных и водоносных пластов.
Техническим результатом изобретения является разработка тампонажного раствора с повышенной изолирующей способностью за счет пониженной водоотдачи, газоблокирующих свойств, обеспечиваемых интенсивным структурообразованием раствора после размещения раствора в интервале продуктивных пластов, исключения поглощений в процессе цементирования колонн, формирования непроницаемого камня с повышенной прочностью сцепления с колонной.
Решение поставленной задачи достигается тем, что тампонажный раствор, включающий тампонажный портландцемент, понизитель водоотдачи, пластификатор и структурообразователь, в отличие от прототипа содержит в качестве структурообразователя микрокремнезем МК-85 и раствор хлорида кальция, в качестве понизителя водоотдачи - натросол 250 EXR, в качестве пластификатора - окзил-см при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент тампонажный | 58,46-60,64 |
Микрокремнезем МК-85 | 1,19-1,24 |
Раствор CaCl2 | 32,81-34,04 |
Натросол 250 EXR | 2,62-2,72 |
Окзил-см | 1,36-4,92 |
Использование в качестве структурообразователя микрокремнезема МК-85 и раствора хлорида кальция в совокупности с натросолом 250 EXR и окзилом-см позволяет обеспечить низкие значения ηпл (пластическая вязкость) и τо (динамическое напряжение сдвига) в процессе затворения, закачивания и продавливания тампонажного раствора в затрубное пространство с последующим интенсивным структурообразованием в статических условиях, предотвращающим проникновение пластовых флюидов в затрубное пространство и опасность создания каналов фильтрации (миграции) по камню и контактным каналам камня с колонной и породой.
Взаимное влияние компонентов друг на друга, их синергетическое действие позволяет получить тампонажный раствор с повышенной седиментационной устойчивостью и улучшенной изолирующей способностью за счет пониженной водоотдачи (за счет натросола 250 EXR и окзила-см) и камень с повышенной прочностью сцепления и непроницаемостью.
В экспериментах использован микрокремнезем МК-85 Челябинского электрометаллургического завода по ТУ 5743-048-02495332-96, который представляет собой ультрадисперсный материал, состоящий из частиц сферической формы (диаметром 0,25 мкм и менее), получаемый в процессе газоочистки печей при производстве кремнийсодержащих сплавов. Основным компонентом материала является диоксид кремния аморфной модификации. Некомпенсированные заряды высокодисперсного микрокремнезема образуют связи с водорастворимыми полимероми.
Натросол 250 EXR - реагент, понижающий седиментацию и водоотдачу. Благодаря неионному характеру натросол обладает широким спектром совместимости с другими компонентами раствора.
Пластификатор окзил-см - окисленный хромзамещенный лигносульфонатный термостойкий реагент (продукт окисления сульфит-спиртовой барды (ССБ) хромпиком в кислой среде). Выпускается в виде сыпучего тонкого порошка зеленовато-коричневого (темно-коричневого) цвета, хорошо растворимого в воде.
Для приготовления тампонажного раствора использовался портландцемент ПЦТ 1-50 по ГОСТ 1581-96 ОАО «Сухоложскцемент», микрокремнезем МК-85 по ТУ 5743-048-02495332-96 ООО «Братский завод ферросплавов»; хлорид кальция плотностью 1,065 г/см3 - по ГОСТ 450-77; натросол 250 EXR - по ТУ 2231-001-32195737-2005 ОАО НТФ «Эфиры целлюлозы».; окзил-см - по ТУ 2454-335-05133190-2004 ОАО «Дубитель», г.Уфа.
Определение основных свойств тампонажного раствора и камня проводили при температуре (20±2)°С в соответствии с ГОСТ 26798.1-96 «Цементы тампонажные. Методы испытаний». Плотность тампонажного раствора определяли ареометром типа АБР - 1М по методике, предусмотренной инструкцией по эксплуатации ареометра, водоотдачу за 30 мин - на приборе ВМ-6. Реологические характеристики определялись на вискозиметре фирмы «CHANDLER ENGINEERING» модели 3500LS по методике, предусмотренной инструкцией прибора. Предел прочности камня на изгиб и сжатие замерялись на испытательной машине фирмы «CONTROLS», прочность на сцепление с металлом - на гидравлическом прессе П-10. Проницаемость камня определялась на приборе фирмы «CHANDLER ENGINEERING» модели 2030, по методике, предусмотренной инструкцией прибора.
Тампонажный раствор готовили следующим образом. Сухую смесь цемента и микрокремнезема МК-85 перемешивали. Затем в растворе хлорида кальция плотностью 1,065 г/см3 растворяли необходимое количество натросола 250 EXR при перемешивании в течение 15 мин на магнитной мешалке ММ-5, затем добавляли нужное количество окзила-см и продолжали растворять в течение 20 мин. На полученном растворе затворяли сухую смесь в лабораторном смесителе СЛ-1 в течение 3 мин. После этого определялись параметры раствора и свойства сформированного камня.
Раствор прототипа также приготовлен в лабораторных условиях и замерены его параметры - реологические характеристики, прочностные свойства камня и проницаемость
Пример. Для приготовления 1 кг тампонажного раствора (таблица, состав 4) приготавливают 550 г раствора хлорида кальция плотностью 1,065 г/см3 и растворяют 4,4 г натросола 250 EXR и 2,2 г окзила-см. Сухую смесь (980 г портландцемента тампонажного и 20 г микрокремнезема МК-85) и жидкость затворения перемешивают три минуты, после чего определяют плотность, водоотдачу и реологические показатели. Раствор заливают в формы для определения прочности камня на изгиб, сжатие, сцепление и в формы прибора для определения проницаемости.
Приготовленный состав имеет плотность 1,81 г/см, растекаемость 205 мм, водоотделение отсутствует, водоотдача 12,0 см3, прочность сцепления 1,6 МПа, проницаемость камня - 0,0001×10-3 мкм2 (непроницаем).
Примеры приготовления и испытания остальных составов, приведенных в таблице, аналогичны вышеописанному.
Для выявления отличительных признаков и положительного эффекта изменяли массовые соотношения ингредиентов.
Как видно из таблицы, заявляемый тампонажный раствор с оптимальным соотношением компонентов обладает лучшими свойствами, чем прототип. Структурообразование происходит по другому принципу - после приготовления раствора действует хлорид кальция (придает раствору седиментационную устойчивость), а затем, после окончания продавливания раствора в затрубное пространство, в статических условиях происходит интенсивное структурирование системы за счет взаимодействия микрокремнезема МК-85 с хлоридом кальция и продуктами гидратации цемента. Структурирование раствора обеспечивает усиление действия натросола 250 EXR в качестве понизителя водоотдачи и формирование непроницаемого (0,0001×10-3 мкм2) тампонажного камня с повышенный прочностью сцепления с колонной (1,6 МПа).
При определении реологических характеристик прототипа установлено, что после приготовления раствора происходит резкое загустевание. Раствор плохо перемешивается в результате высокой реакционной способности структурообразователя ГОХА, пластическая вязкость составляет 106 сП, динамическое напряжение сдвига - 424 дПа. Сформированный камень обладает недостаточной прочностью сцепления 0,7 МПа и большей проницаемостью по сравнению с заявляемым раствором.
Таким образом, из тампонажного портландцемента, микрокремнезема МК-85, хлорида кальция, натросола 250 EXR и пластификатора окзил-см могут быть приготовлены тампонажные растворы с приемлемыми технологическими характеристиками, которые могут применяться для цементирования обсадных колонн в интервалах продуктивных и водоносных пластов.
Claims (1)
- Тампонажный раствор, включающий тампонажный портландцемент, понизитель водоотдачи, пластификатор и структурообразователь, отличающийся тем, что содержит в качестве структурообразователя микрокремнезем МК-85 и раствор хлорида кальция, в качестве понизителя водоотдачи - натросол 250 EXR, в качестве пластификатора - окзил-см при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент тампонажный 58,46-60,64 Микрокремнезем МК-85 1,19-1,24 Раствор CaCl2 32,81-34,04 Натросол 250 EXR 2,62-2,72 Окзил-см 1,36-4,92
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011130347/03A RU2471846C1 (ru) | 2011-07-20 | 2011-07-20 | Тампонажный раствор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011130347/03A RU2471846C1 (ru) | 2011-07-20 | 2011-07-20 | Тампонажный раствор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2471846C1 true RU2471846C1 (ru) | 2013-01-10 |
Family
ID=48806073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011130347/03A RU2471846C1 (ru) | 2011-07-20 | 2011-07-20 | Тампонажный раствор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2471846C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553807C1 (ru) * | 2014-03-19 | 2015-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Газоблокирующий тампонажный материал для цементирования горизонтальных скважин с малыми кольцевыми зазорами |
RU2642897C1 (ru) * | 2016-10-27 | 2018-01-29 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Облегченная тампонажная смесь |
RU2691229C1 (ru) * | 2018-07-23 | 2019-06-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" | Способ изоляции пластов с проявлениями полиминеральных вод высокой степени минерализации |
RU2726754C1 (ru) * | 2019-11-26 | 2020-07-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Тампонажный раствор |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0521376B1 (en) * | 1991-06-24 | 2000-04-12 | Schlumberger Technology Corporation | Method of grouting porous gas- and petroleum-bearing formations |
RU2186942C1 (ru) * | 2001-06-18 | 2002-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Способ приготовления тампонажного состава |
RU2259468C1 (ru) * | 2004-02-16 | 2005-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение"Бурение" | Комплексный реагент для тампонажных растворов и тампонажный раствор |
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 |
RU2359988C1 (ru) * | 2007-09-27 | 2009-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пермский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти" | Тампонажный состав для паронагнетательных скважин |
US20100159147A1 (en) * | 2007-05-30 | 2010-06-24 | Wacker Chemie Ag | Production of solid materials based on hydraulically setting coating agents |
-
2011
- 2011-07-20 RU RU2011130347/03A patent/RU2471846C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0521376B1 (en) * | 1991-06-24 | 2000-04-12 | Schlumberger Technology Corporation | Method of grouting porous gas- and petroleum-bearing formations |
RU2186942C1 (ru) * | 2001-06-18 | 2002-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Способ приготовления тампонажного состава |
RU2259468C1 (ru) * | 2004-02-16 | 2005-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение"Бурение" | Комплексный реагент для тампонажных растворов и тампонажный раствор |
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 |
US20100159147A1 (en) * | 2007-05-30 | 2010-06-24 | Wacker Chemie Ag | Production of solid materials based on hydraulically setting coating agents |
RU2359988C1 (ru) * | 2007-09-27 | 2009-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пермский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти" | Тампонажный состав для паронагнетательных скважин |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553807C1 (ru) * | 2014-03-19 | 2015-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Газоблокирующий тампонажный материал для цементирования горизонтальных скважин с малыми кольцевыми зазорами |
RU2642897C1 (ru) * | 2016-10-27 | 2018-01-29 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Облегченная тампонажная смесь |
RU2691229C1 (ru) * | 2018-07-23 | 2019-06-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" | Способ изоляции пластов с проявлениями полиминеральных вод высокой степени минерализации |
RU2726754C1 (ru) * | 2019-11-26 | 2020-07-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Тампонажный раствор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2471846C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
JP5121484B2 (ja) | 水中不分離性セメント組成物、プレミックスタイプ水中不分離性モルタル組成物、及び水中不分離性グラウトモルタル | |
CN104150858A (zh) | 磷酸钠镁水泥基材料及其制备方法 | |
RU2553807C1 (ru) | Газоблокирующий тампонажный материал для цементирования горизонтальных скважин с малыми кольцевыми зазорами | |
CN110002815A (zh) | 一种速凝抗水分散水泥基注浆材料及制备方法 | |
RU2470979C1 (ru) | Облегченная тампонажная смесь | |
CN108929084A (zh) | 钢筋连接用套筒灌浆料 | |
CN107176807A (zh) | 水泥砂浆组合物 | |
RU2306327C1 (ru) | Тампонажный раствор для цементирования газонефтяных скважин | |
JP4744813B2 (ja) | コンクリート組成物の製造方法 | |
JP6377558B2 (ja) | 可塑性グラウト材及びそれを用いて行う止水工法 | |
CN106278066A (zh) | 快硬抗渗填缝剂 | |
JP2009299291A (ja) | 注入材の施工方法 | |
JP2008088040A (ja) | ボルト定着用セメント組成物及びその連続施工方法 | |
RU2186942C1 (ru) | Способ приготовления тампонажного состава | |
RU2591058C1 (ru) | Утяжеленный тампонажный раствор | |
RU2322471C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2504568C1 (ru) | Расширяющийся тампонажный состав | |
RU2474603C2 (ru) | Высокоструктурированная тампонажная смесь | |
JP6645820B2 (ja) | 水中不分離性モルタル組成物 | |
RU2323242C2 (ru) | Комплексный реагент для тампонажных растворов | |
JP5810602B2 (ja) | 懸濁グラウト薬液の製造方法 | |
RU2707837C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2656631C2 (ru) | Состав литой бетонной смеси для подводного бетонирования | |
RU2325420C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130916 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20171228 |