RU2507380C1 - Low-density grouting mortar - Google Patents

Low-density grouting mortar Download PDF

Info

Publication number
RU2507380C1
RU2507380C1 RU2012123680/03A RU2012123680A RU2507380C1 RU 2507380 C1 RU2507380 C1 RU 2507380C1 RU 2012123680/03 A RU2012123680/03 A RU 2012123680/03A RU 2012123680 A RU2012123680 A RU 2012123680A RU 2507380 C1 RU2507380 C1 RU 2507380C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
binder
density
cement
glass microspheres
Prior art date
Application number
RU2012123680/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012123680A (en
Inventor
Геннадий Андреевич Белоусов
Сергей Романович Журавлев
Борис Михайлович Скориков
Игорь Владимирович Майгуров
Original Assignee
Компания Лонест Холдинг Корп.
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 Компания Лонест Холдинг Корп. filed Critical Компания Лонест Холдинг Корп.
Priority to RU2012123680/03A priority Critical patent/RU2507380C1/en
Publication of RU2012123680A publication Critical patent/RU2012123680A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2507380C1 publication Critical patent/RU2507380C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.
SUBSTANCE: low-density grouting mortar contains astringent, light filler, super plasticiser C-3, nitrile trimethyl phosphonic acid - NTF and water. Said binder represents high-water-absorption finely ground binder with specific surface of 20000-25000 cm2/g - "Microdur" or INTRATSEM while light filler is composed of hollow glass microspheres. Said components are present at the following ratio, wt %: high-water-absorption finely ground binder - 100, hollow glass microspheres - 10-100, NTF - 0.07-0.25, super plasticiser C-3 - 0.2-1.3, water - 150-320.
EFFECT: expanded applications, higher penetration ability, higher adhesion of stone with rock.
2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к строительству нефтяных, газовых и водяных скважин, в частности к тампонажным смесям, предназначенным для крепления обсадных колонн, разобщения водоносных, нефтегазоносных пластов и изоляции зон интенсивного (полного) поглощения.The invention relates to the construction of oil, gas and water wells, in particular to grouting mixtures intended for fastening casing strings, uncoupling aquifers, oil and gas strata and isolating zones of intense (complete) absorption.

Для успешного разобщения водоносных и нефтегазоносных пластов в процессе крепления обсадных колонн, в выработанных пластах с аномально низким пластовым давлением (АНПД), изоляции зон интенсивных поглощений первостепенное значение имеет правильный подбор необходимой плотности тампонажных смесей и их показателей структурно-механических свойств в статических и динамических условиях. Поэтому важно, чтобы тампонажная смесь с момента поступления в каналы проницаемого и поглощающего пласта обладала необходимыми заданными значениями плотности, пластической прочности, напряжения сдвига.For successful separation of aquifers and oil and gas bearing strata during casing fastening, in developed strata with anomalously low reservoir pressure (ANPD), isolation of intense absorption zones, the correct selection of the necessary density of grouting mixtures and their structural and mechanical properties under static and dynamic conditions is of paramount importance . Therefore, it is important that the grouting mixture from the moment of penetration into the channels of the permeable and absorbing layer possesses the required set values of density, plastic strength, shear stress.

Известны облегченные тампонажные растворы, включающие вяжущее, добавки и воду (см. «Справочное руководство по тампонажным материалам», В.С.Данюшевский и др.- М.: «Недра», 1987 г., стр.102-107), предназначенные для цементирования скважин в условиях низких пластовых давлений. Комбинируя количество добавки (бентонит, диатомит, фильтроперлит, опока и др.) по отношению к вяжущему, ее плотность, водотвердое отношение можно получать тампонажные растворы плотностью от 1,60 до 1,35 г/см3 с удовлетворительной прочностью цементного камня.Known lightweight grouting mortars, including binder, additives and water (see. "Reference Guide to grouting materials", V. S. Danyushevsky and others - M .: "Nedra", 1987, pp. 102-107), intended for cementing wells at low reservoir pressures. By combining the amount of additive (bentonite, diatomite, filterroperlite, flask, etc.) with respect to the binder, its density and water-solid ratio, cement slurries with a density of 1.60 to 1.35 g / cm 3 with a satisfactory strength of cement stone can be obtained.

Недостатком известных облегченных растворов является:A disadvantage of the known lightweight solutions is:

- невозможность снижения их плотности без потери механической прочности;- the impossibility of reducing their density without loss of mechanical strength;

- низкие проникающие и изоляционные свойства в проницаемых пластах.- low penetrating and insulating properties in permeable formations.

На месторождениях в выработанных пластах требуются тампонажные растворы с более низкой плотностью, которые можно получить с добавками, имеющими воздушные или газовые полости (вспученный перлитовый песок, вспученный вермикулитовый песок, вспученное стекло, полые микросферы и др.).Grouted slurries with lower density are required at the fields in the developed reservoirs, which can be obtained with additives having air or gas cavities (expanded perlite sand, expanded vermiculite sand, expanded glass, hollow microspheres, etc.).

Известен легкий тампонажный материал по патенту RU №2256774, применяемый в качестве строительного материала, в том числе для цементирования нефтяных, газовых и геотермальных скважин, имеющий плотность 1,1-1,4 г/см3, состоящий из смеси одной из марок известного цемента и легковесного наполнителя, который состоит из композиции, содержащей полые алюмосиликатные микросферы, каолин и поверхностно-активный гидрооксид алюминия, в качестве одной из марок известного цемента используют портландцемента марки ПЦТ 1-50 или ПЦТ 1-100. Полые алюмосиликатные микросферы получают гидросепарацией водной суспензии золы в золоотвальном водоеме, которые имеют размеры 40-100 мкм и насыпной вес 0,3-0,5 г/см3.Known lightweight grouting material according to patent RU No. 2256774, used as a building material, including for cementing oil, gas and geothermal wells, having a density of 1.1-1.4 g / cm 3 , consisting of a mixture of one of the grades of known cement and a lightweight filler, which consists of a composition containing hollow aluminosilicate microspheres, kaolin and surface-active aluminum hydroxide, Portland cement of the PTs 1-50 or PTs 1-100 brands is used as one of the brands of known cement. Hollow aluminosilicate microspheres are obtained by hydroseparating an aqueous suspension of ash in an ash pond, which have a size of 40-100 microns and a bulk density of 0.3-0.5 g / cm 3 .

Недостатками данного легкого тампонажного материала является:The disadvantages of this lightweight cementing material is:

- невозможность приготовления раствора плотностью менее 1,1 г/см3;- the impossibility of preparing a solution with a density of less than 1.1 g / cm 3 ;

- очень низкая прочность и устойчивость тампонажного камня.- very low strength and stability of cement stone.

Наиболее близким к предлагаемому решению является тампонажный раствор по Авт.св. СССР №1640367, включающий вяжущее - тампонажный портландцемент (ПЦТ), газонаполненные стеклянные микросферы, аппретированные аминопропилтриэтоксисиланом (АПСМС), суперпластификатор НКНС-1 «40-03» на основе нейтрализованного гидроксидом натрия продукта конденсации сульфированных ароматических углеводородов газойлевых фракций крекинга и пиролиза нефти, гидрофобизатор ГМЖ - водная суспензия омыленного гидроксидом натрия и известкованного хлоридом кальция микробного жира и воду, при следующем соотношении ингредиентов, масс.%: ПЦТ - 44,1-69,3, АПСМС - 3,5-13,2, суперпластификатор НКНС-1 «40-03» - 0,3-0,5, гидрофобизатор ГМЖ - 0,4-0,7, вода-26,0-41,9.Closest to the proposed solution is cement grout according to Auth. USSR No. 1640367, including binder - grouting Portland cement (PCT), gas-filled glass microspheres, treated with aminopropyltriethoxysilane (APSMS), NKNS-1 "40-03" superplasticizer based on the product of the condensation of sulfonated aromatic hydrocarbons from gas oil hydrophilic condensation and hydrolysis of oil and hydrogen sulfide HMF - an aqueous suspension of microbial fat saponified with sodium hydroxide and calcified with calcium chloride and water, in the following ratio of ingredients, wt.%: PCT - 44.1-69.3, APS C - 3,5-13,2, superplasticizer NKNS-1 "40-03" - 0.3-0.5, hydrophobing GMZH - 0.4-0.7, water-26,0-41,9.

Недостатком известного тампонажного раствора является:A disadvantage of the well-known grouting mortar is:

- невозможность его приготовления плотностью ниже 1,0 г/см3, так как тампонажный цемент имеет относительно малую удельную поверхность 2500-3500 см2/г и при добавках избыточной воды и микросфер из тампонажного раствора не образуется камня или резко снижается его механическая прочность;- the impossibility of its preparation with a density below 1.0 g / cm 3 , since cement cement has a relatively small specific surface area of 2500-3500 cm 2 / g and with the addition of excess water and microspheres, cement is not formed from the cement slurry or its mechanical strength sharply decreases;

- низкая проникающая способность.- low penetration.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения путем снижения плотности тампонажного раствора при одновременном увеличении подвижности и проникающей способности его в начальный период и повышения адгезионного сцепления камня с горной породой.The technical task of the invention is to expand the scope by reducing the density of the cement slurry while increasing its mobility and penetration in the initial period and increasing the adhesion of the stone to the rock.

Технический результат направлен на создание облегченного тампонажного раствора плотностью до 0,75 г/см3 с определенными структурно-механическими и закупоривающими свойствами раствора, прочностными и адгезионными характеристиками камня, позволяющими обеспечить эффективное разобщение водоносных и нефтеносных пластов, изоляцию высокопроницаемых пластов с интенсивными (катастрофическими) поглощениями бурового раствора, в том числе на истощенных месторождениях с АНПД.The technical result is aimed at creating a lightweight cement slurry with a density of up to 0.75 g / cm 3 with certain structural, mechanical and plugging properties of the mortar, strength and adhesion characteristics of the stone, which allow for efficient separation of aquifers and oil strata, isolation of highly permeable formations with intense (catastrophic) mud absorption, including in depleted fields with APP.

Техническая задача решается тем, что тампонажный раствор низкой плотности содержит вяжущее и легковесный наполнитель, суперпластификатор С-3, нитрилотриметиленфосфоновую кислоту - НТФ, при этом он в качестве вяжущего содержит высоководопотребное тонкомолотое вяжущее с удельной поверхностью 20000-25000 см2/г «Микродур» или ИНТРАЦЕМ, а в качестве легковесного наполнителя - полые стеклянные микросферы (ПСМС) при следующих соотношениях компонентов к тампонажному портландцементу, вес.ч.:The technical problem is solved in that the cement slurry of low density contains an astringent and lightweight filler, C-3 superplasticizer, nitrilotrimethylenephosphonic acid - NTF, while it contains a highly-demanding, finely ground binder with a specific surface area of 20,000-25,000 cm 2 / g "Microdur" or INTRACEM, and as a lightweight filler - hollow glass microspheres (PSMS) with the following ratios of components to cement Portland cement, parts by weight:

ВысоководопотребноеHigh water

тонкомолотое вяжущееfine binder

«Микродур» или ИНТРАЦЕМ 100Mikrodur or INTRACEM 100

Полые стеклянные микросферы 10-100Hollow Glass Microspheres 10-100

НитрилотриметиленфосфоноваяNitrilotrimethylene Phosphonic

кислота - НТФ 0,07-0,25acid - NTF 0.07-0.25

Суперпластификатор С-3 0,2-1,3Superplasticizer S-3 0.2-1.3

Вода 150-320Water 150-320

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в тампонажном растворе низкой плотности используются легковесный наполнитель - полые стеклянные микросферы и высоководопотребное тонкомолотое вяжущее с удельной поверхностью 20000-25000 см2/г «Микродур» или ИНТРАЦЕМ, что позволяет повысить качество крепления обсадных колонн, разобщения водогазонефтеносных пластов, изоляции поглощающих пластов за счет снижения плотности тампонажной смеси до требуемой величины, обеспечения необходимой подвижности и высокой проникающей способности смеси в начальный период проведения крепежных и изоляционных работ, повышения прочности адгезионного сцепления тампонажного камня со стенками поглощающих каналов в условиях нормальных и повышенных температур.The essence of the invention lies in the fact that in a cement slurry of low density a lightweight filler is used - hollow glass microspheres and a highly water-consuming, finely ground binder with a specific surface area of 20,000-25,000 cm 2 / g Mikrodur or INTRACEM, which improves the quality of fastening of casing strings and separation of water-gas-oil-bearing layers, isolation of absorbing layers by reducing the density of the cement mixture to the desired value, providing the necessary mobility and high penetration These mixtures in the initial period of fastening and insulation work, increase the adhesion strength of cement stone with the walls of the absorbing channels under normal and elevated temperatures.

Полые стеклянные микросферы в предлагаемом тампонажном растворе низкой плотности используют в качестве облегчающей добавки и легковесного наполнителя.Hollow glass microspheres in the proposed cement slurry of low density are used as a lightening additive and a lightweight filler.

Полые стеклянные микросферы представляют собой легкий сыпучий порошок однородного белого цвета, состоящий из тонкостенных газонаполненных отдельных полых частиц сферической формы, заполненных углекислым газом или азотом, размером преимущественно от 10 до 60 мкм. Полые стеклянные микросферы производятся из натриевоборосиликатного стекла Новгородским заводом «Стекловолокна», АО «НПО Стеклопластик» и в отличие от аппретированных, используемых в прототипе, имеют истинную плотность 0,3-0,4 г/см3 против 0,7-0,9 г/см3.Hollow glass microspheres are a light, loose powder of uniform white color, consisting of thin-walled gas-filled individual hollow spherical particles filled with carbon dioxide or nitrogen, with a size of mainly from 10 to 60 microns. Hollow glass microspheres are made from sodium borosilicate glass by the Novgorod Glass Fiber Plant, JSC NPO Stekloplastik and, unlike the finished ones used in the prototype, have a true density of 0.3-0.4 g / cm 3 versus 0.7-0.9 g / cm 3 .

Стеклянные микросферы характеризуются не только низкой плотностью, но и высокой удельной прочностью на объемное сжатие. Полые стеклянные микросферы обладают большой удельной поверхностью и размерами частиц, меньшими размеров частиц цемента. Поэтому они более активно адсорбируют жидкость затворения на начальном этапе гидратации, равномерно распределяясь в объеме раствора (камня), образуя композитный материал.Glass microspheres are characterized not only by low density, but also by high specific compressive strength. Hollow glass microspheres have a large specific surface area and particle sizes smaller than cement particle sizes. Therefore, they more actively adsorb the mixing fluid at the initial stage of hydration, uniformly distributed in the volume of the solution (stone), forming a composite material.

Кроме снижения плотности и повышения закупоривающих свойств тампонажного раствора полые стеклянные микросферы обеспечивают высокое качество изоляции поглощений за счет увеличения адгезионного сцепления камня со стенками поглощающих каналов, которое возникает у предварительно напряженного камня при изменении давления в процессе проведения изоляционных работ.In addition to reducing the density and increasing the sealing properties of the grout, hollow glass microspheres provide high quality insulation of absorption by increasing the adhesion of the stone to the walls of the absorption channels, which occurs in prestressed stone when the pressure changes during insulation work.

Из известных тонкомолотых вяжущих наиболее эффективными являются Микродур или ИНТРАЦЕМ, получаемые на основе портландцемента.Of the known finely ground binders, the most effective are Microdur or INTRACEM, obtained on the basis of Portland cement.

В предлагаемом тампонажном растворе низкой плотности в качестве высоководопотребного тонкодисперсного вяжущего используют особотонкомолотые цементы, например «Микродур» или «ИНТРАЦЕМ».In the proposed low-density grouting mortar, highly finely ground cements, for example, Mikrodur or INTRACEM, are used as a highly demanding finely dispersed binder.

Вяжущее «Микродур» производится посредством воздушной сепарации пыли, образующейся при помоле цементного клинкера, технология его изготовления разработана и освоена специалистами фирмы «INTRA - BAVGmbH» совместно со специалистами концерна «Dyckerhoff» и защищена Европейским патентом. Диаметр зерен «Микродур» в 6-10 раз и более меньше частиц портландцемента. Благодаря малому размеру частиц (диаметр зерен ≤2-6 мкм), высокой удельной поверхности (20000 -25000 см2/г) и технологично подобранному гранулометрическому составу растворы «Микродур» обладают текучестью, сравнимой с текучестью воды, даже при минимальном количестве жидкости затворения, что позволяет суспензии «Микродура» глубоко проникать в низкопроницаемую горную породу. Время истечения (условная вязкость) суспензии в возрасте до 3 часов колеблется от 28 до 30 сек.The binder “Mikrodur” is produced by air separation of dust generated by grinding cement clinker, the technology of its manufacture was developed and mastered by the specialists of the company “INTRA - BAVGmbH” together with the specialists of the concern “Dyckerhoff” and is protected by the European patent. The diameter of the Mikrodur grains is 6-10 times or more smaller than Portland cement particles. Due to the small particle size (grain diameter ≤2-6 μm), high specific surface area (20000 -25000 cm 2 / g) and technologically selected particle size distribution, Microdur solutions have a fluidity comparable to that of water, even with a minimum amount of mixing liquid, which allows the suspension "Mikrodur" to penetrate deeply into low permeable rock. The expiration time (conditional viscosity) of a suspension under the age of 3 hours ranges from 28 to 30 seconds.

Технология изготовления особотонкомолотого цемента «ИНТРАЦЕМ», близкого по своим технологическим параметрам к «Микродуру», разработана РХТУ им. Д.И.Менделеева. Благодаря малому размеру частиц (менее 4-5 мкм), высокой удельной поверхности (>10000 см2/г) и нормированному гранулометрическому составу и введению специальных добавок «ИНТРАЦЕМ» образует стабильные водные дисперсии с высокой проникающей способностью, что позволяет растворам «ИНТРАЦЕМ» проникать в поры и трещины размером менее 0,1 мм, уменьшая открытую пористость материалов в 2-15 раз и увеличивая их механическую прочность.The manufacturing technology of specially ground cement "INTRACEM", which is close in its technological parameters to "Mikrodur", was developed by the Russian Chemical and Technical University named after D.I. Mendeleev. Due to the small particle size (less than 4-5 microns), high specific surface area (> 10000 cm 2 / g) and normalized particle size distribution and the introduction of special additives, “INTRACEM” forms stable aqueous dispersions with high penetration, which allows the “INTRACEM” solutions to penetrate into pores and cracks less than 0.1 mm in size, reducing the open porosity of materials by 2-15 times and increasing their mechanical strength.

В отличие от прототипа использование тонкодисперсного вяжущего «Микродур» или «ИНТРАЦЕМ» позволяет в большем объеме связать воду затворения и уплотнить структуру камня и обеспечить его повышенную флюидоупорность и долговечность. Это обусловлено тем, что тонкодисперсные вяжущие способны связывать воду во много раз больше, так как водотвердое отношение которых их может достигать 3,0-5,0 при удельной поверхности 20000-25000 см2/г против 0,3-0,5 обычных тампонажных цементов, имеющих удельную поверхность 2500-3500 см2/г.In contrast to the prototype, the use of a finely dispersed binder “Microdur” or “INTRACEM” allows to bind mixing water to a greater extent and to compact the structure of the stone and ensure its increased fluid resistance and durability. This is due to the fact that finely dispersed binders are able to bind water many times more, since the water-solid ratio of which can reach 3.0–5.0 with a specific surface of 20,000–25,000 cm 2 / g versus 0.3–0.5 conventional grouting cements having a specific surface area of 2500-3500 cm 2 / g.

Оптимальное содержание полых стеклянных микросфер составляет 10-110 вес.% к весу вяжущего. При увеличении содержания полых стеклянных микросфер более ПО вес.% снижается прочность камня. Добавка микросфер менее 10 вес.% приводит к повышению плотности раствора.The optimal content of hollow glass microspheres is 10-110 wt.% To the weight of the binder. With an increase in the content of hollow glass microspheres more than PO wt.%, The strength of the stone decreases. The addition of microspheres of less than 10 wt.% Leads to an increase in the density of the solution.

Оптимальным содержанием основных реологических компонентов в заявляемом тампонажном растворе низкой плотности является - НТФ от 0,07 до 0,25 вес.% и суперпластификатора С-3 от 0,2 до 1,3 вес.%. При этом добавка НТФ менее 0,07 вес.% значительно сокращает скорость загустевания, а увеличение добавки свыше 0,25 вес.% приводит к замедлению процесса схватывания и снижению прочности камня в первоначальный период. Содержание суперпластификатора С-3 более 1,3 вес.% приводит к снижению стабильности раствора и к его расслаиванию, а при содержании менее 0,2 вес.% растекаемость раствора уменьшается, т.е. раствор становится непрокачиваемым.The optimal content of the main rheological components in the inventive cement slurry of low density is - NTF from 0.07 to 0.25 wt.% And superplasticizer C-3 from 0.2 to 1.3 wt.%. Moreover, the addition of NTF less than 0.07 wt.% Significantly reduces the rate of thickening, and an increase in the addition of more than 0.25 wt.% Slows down the setting process and reduces the strength of the stone in the initial period. The content of the C-3 superplasticizer of more than 1.3 wt.% Leads to a decrease in the stability of the solution and to its delamination, and when the content is less than 0.2 wt.%, The spreadability of the solution decreases, i.e. the solution becomes non-pumpable.

В промысловых условиях тампонажный раствор низкой плотности готовят двумя способами.Under field conditions, cement slurry of low density is prepared in two ways.

При первом способе готовится сухая тампонажная смесь вяжущего и полых стеклянных микросфер с использованием, в условиях производственной базы, смешивающих устройств и силосных емкостей. В условиях буровой для приготовления сухой смеси используются цементовозы и цементо-смесительные машины. После приготовления сухую тампонажную смесь затворяют обычным способом на предварительно приготовленном растворе с добавкой суперпластификатора C-3 и НТФ и закачивают в скважину.In the first method, a dry cement mixture of binder and hollow glass microspheres is prepared using, in the conditions of the production base, mixing devices and silo containers. In a drilling environment, cement trucks and cement mixing machines are used to prepare the dry mix. After preparation, the dry cement mixture is shut in the usual way on a previously prepared solution with the addition of superplasticizer C-3 and NTF and pumped into the well.

По второму способу, при наличии осреднительных машин типа АСМ-25 или УСО-20, тампонажную смесь готовят следующим способом. Вначале в осреднительную емкость набирают необходимое количество воды, в которой растворяют расчетное количество суперпластификатора C-3 и замедлителя НТФ. После чего при постоянном перемешивании в данную осреднительную емкость добавляют расчетное количество полых стеклянных микросфер, а затем с помощью цементовозов или смесительных машин вяжущее до необходимой плотности тампонажного раствора. Затем раствор закачивают в скважину.According to the second method, in the presence of averaging machines such as ASM-25 or USO-20, the grouting mixture is prepared in the following way. First, the required amount of water is collected in the averaging tank, in which the calculated amount of C-3 superplasticizer and NTF moderator are dissolved. Then, with constant stirring, the calculated amount of hollow glass microspheres is added to this averaging tank, and then, using cement trucks or mixing machines, the binder is added to the required density of the cement slurry. Then the solution is pumped into the well.

Определение основных свойств раствора и камня проводят в лаборатории в соответствии с ГОСТ 1581-96 «Цементы тампонажные» и ГОСТ 26798.1-96 «Методы испытаний».The basic properties of mortar and stone are determined in the laboratory in accordance with GOST 1581-96 “Cement grouting” and GOST 26798.1-96 “Test methods”.

Плотность, растекаемость, водоотделение раствора определяют при 25°C и атмосферном давлении. Для условий умеренных температур загустевание раствора определяют при 75°C и атмосферном давлении. Для условий АВПД при режиме температуры до 90°C.The density, flowability, water separation of the solution is determined at 25 ° C and atmospheric pressure. For moderate temperatures, the thickening of the solution is determined at 75 ° C and atmospheric pressure. For AHP conditions at temperatures up to 90 ° C.

Растекаемость определяют по конусу АзНИИ, плотность пикнометром, водоотделеиие в мерном цилиндре, время загустевания на консистометрах ZM-1002 и КЦ-3. Прочность тампонажного камня на сжатие на испытательном стенде CHANDLER (Модель 4207D), газопроницаемость на приборе GFS-830-SS - CHANDLER.Spreadability is determined by the cone of the AzNII, the density of the pycnometer, the water separation in the graduated cylinder, the thickening time on the ZM-1002 and KC-3 consistometers. Compressive strength of cement stone on the CHANDLER test bench (Model 4207D), gas permeability on the GFS-830-SS instrument - CHANDLER.

При проведении лабораторных исследований были использованы:When conducting laboratory tests were used:

- водопроводная вода;- tap water;

- высоководопотребное тонкомолотое вяжущее (Микродур 261R-X или ИНТРАЦЕМ);- Highly water-consuming, finely ground binder (Microdur 261R-X or INTRACEM);

- полые стеклянные микросферы (ПСМС) по ТУ 6-48-108-94;- hollow glass microspheres (PSMS) according to TU 6-48-108-94;

- суперпластификатор С-3;- superplasticizer C-3;

- нитрилотриметиленфосфоновая кислота - НТФ.- nitrilotrimethylene phosphonic acid - NTP.

ПримерExample

При проведении испытаний (см. состав 14 таблица 1) вначале готовят жидкость затворения с добавкой 0,8 г суперпластификатора С-3, 0,17 г НТФ на 200 г воды. Затем при постоянном перемешивании последовательно вводят 50 г ПСМС и 100 г Микродура - 261R-X. После перемешивания раствора в течение 3-x минут замеряют его растекаемость и плотность и заливают тампонажный раствор в консистометр (без давления) для определения загустевания при 90°C. Кроме того, формируют образцы в заданных условиях для определения прочности тампонажного камня на сжатие.When conducting tests (see composition 14, table 1), a mixing liquid is first prepared with the addition of 0.8 g of S-3 superplasticizer, 0.17 g of NTF per 200 g of water. Then, with constant stirring, 50 g of PSMS and 100 g of Mikrodur - 261R-X are successively introduced. After mixing the solution for 3 minutes, its spreadability and density are measured and the grouting mortar is poured into the consistometer (without pressure) to determine thickening at 90 ° C. In addition, samples are formed under specified conditions to determine the compressive strength of the cement stone.

Тампонажный раствор низкой плотности предлагаемого состава с содержанием указанных компонентов в заявляемых пределах обладает пониженной плотностью (0,88 г/см3), нормативным значением растекаемости (200 мм) (см. состав 14 таблица 1), временем прокачиваемое 2 часа 45 минут и прочностью на сжатие 4,9 МПа через 2 суток твердения при температуре 90°C. Значения растекаемости и времени прокачиваемости позволяют обеспечить процесс доставки тампонажного раствора низкой плотности на значительную глубину.A cement slurry of low density of the proposed composition with the content of these components in the claimed range has a reduced density (0.88 g / cm 3 ), a normative value of spreadability (200 mm) (see composition 14 table 1), pumped time 2 hours 45 minutes and strength compression of 4.9 MPa after 2 days of hardening at a temperature of 90 ° C. The values of spreadability and pumpability allow us to ensure the delivery of cement slurry of low density to a considerable depth.

Применение предлагаемого тампонажного раствора низкой плотности позволит:The use of the proposed cement slurry of low density will allow:

- расширить область применения и повысить надежность изоляции поглощающих пластов в условиях АНПД на истощенных месторождениях;- expand the scope and improve the reliability of the isolation of the absorbing formations in the conditions of the oil and gas production in depleted fields;

- снизить плотность тампонажного раствора ниже плотности жидкости затворения;- reduce the density of the cement slurry below the density of the mixing fluid;

- повысить прочность адгезионного сцепления камня с горной породой;- increase the strength of the adhesive adhesion of the stone with the rock;

- сократить затраты времени и расход материалов на ликвидацию поглощений бурового раствора и технологических жидкостей.- reduce time and material consumption for the elimination of the absorption of drilling fluid and process fluids.

Использование заявляемого тампонажного раствора низкой плотности позволит сократить затраты времени и расход материалов на работы, связанные с разобщением водоносных и нефтеносных пластов и ликвидацию поглощений бурового раствора.The use of the inventive cement slurry of low density will reduce the time and material consumption for work associated with the separation of aquifers and oil strata and the elimination of absorption of the drilling fluid.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (1)

Тампонажный раствор низкой плотности, содержащий вяжущее, легковесный наполнитель, суперпластификатор С-3, нитрилотриметиленфосфоновую кислоту - НТФ и воду, отличающийся тем, что в качестве вяжущего содержит высоководопотребное тонкомолотое вяжущее с удельной поверхностью 20000-25000 см2/г - «Микродур» или ИНТРАЦЕМ, а в качестве легковесного наполнителя - полые стеклянные микросферы при следующих соотношениях компонентов, вес.ч.:
Высоководопотребное тонкомолотое вяжущее «Микродур» или ИНТРАЦЕМ 100 Полые стеклянные микросферы 10-100 Нитрилотриметиленфосфоновая кислота - НТФ 0,07-0,25 Суперпластификатор С-3 0,2-1,3 Вода 150-320
Low density cement slurry containing a binder, a lightweight filler, C-3 superplasticizer, nitrilotrimethylene phosphonic acid - NTF and water, characterized in that it contains a high-demanding, finely ground binder with a specific surface of 20,000-25,000 cm 2 / g - "Microcure" or INTRA as a binder , and as a lightweight filler - hollow glass microspheres with the following ratios of components, parts by weight:
High water fine binder Mikrodur or INTRACEM one hundred Hollow Glass Microspheres 10-100 Nitrilotrimethylene Phosphonic acid - NTF 0.07-0.25 Superplasticizer S-3 0.2-1.3 Water 150-320
RU2012123680/03A 2012-06-07 2012-06-07 Low-density grouting mortar RU2507380C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012123680/03A RU2507380C1 (en) 2012-06-07 2012-06-07 Low-density grouting mortar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012123680/03A RU2507380C1 (en) 2012-06-07 2012-06-07 Low-density grouting mortar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012123680A RU2012123680A (en) 2013-12-20
RU2507380C1 true RU2507380C1 (en) 2014-02-20

Family

ID=49784411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012123680/03A RU2507380C1 (en) 2012-06-07 2012-06-07 Low-density grouting mortar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2507380C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2652040C1 (en) * 2017-02-13 2018-04-24 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ - Западная Сибирь" Low density grouting mortar
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)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1640367A1 (en) * 1988-09-05 1991-04-07 Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Grouting mortar
US20030224946A1 (en) * 2002-06-04 2003-12-04 Halliburton Energy Services, Inc. Sealing composition
RU2304606C1 (en) * 2006-02-01 2007-08-20 Закрытое акционерное общество "Октопус" Grouting mix
RU2326922C1 (en) * 2006-09-25 2008-06-20 Иван Иванович Клещенко Well intervention composition
RU2474603C2 (en) * 2011-05-11 2013-02-10 Лонест Холдинг Корп. High-structure grouting mixture

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1640367A1 (en) * 1988-09-05 1991-04-07 Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Grouting mortar
US20030224946A1 (en) * 2002-06-04 2003-12-04 Halliburton Energy Services, Inc. Sealing composition
RU2304606C1 (en) * 2006-02-01 2007-08-20 Закрытое акционерное общество "Октопус" Grouting mix
RU2326922C1 (en) * 2006-09-25 2008-06-20 Иван Иванович Клещенко Well intervention composition
RU2474603C2 (en) * 2011-05-11 2013-02-10 Лонест Холдинг Корп. High-structure grouting mixture

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОРНЕЕВ В.И. Сухие строительные смеси. - М.: РИФ"СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2010, с.320. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2652040C1 (en) * 2017-02-13 2018-04-24 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ - Западная Сибирь" Low density grouting mortar
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)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012123680A (en) 2013-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2586517C2 (en) Slowly solidifying cement compositions containing pumice and related methods
RU2442878C2 (en) Cements for use in formations containing gas hydrates
JP5378588B2 (en) Wellbore maintenance composition containing coagulation retarder, method for producing the same and method for using the same
US6957702B2 (en) Cement compositions with improved mechanical properties and methods of cementing in a subterranean formation
RU2656266C2 (en) Method for treating a subterranean formation with a mortar slurry with the possibility of formation of a permeable layer of hardened mortar slurry
RU2464408C2 (en) Cement compositions with low-temperature hydration and their applications
RU2597906C1 (en) Curable compositions containing wollastonite and pumice and methods for use thereof
CA2555348A1 (en) Cement compositions with improved corrosion resistance and methods of cementing in subterranean formations
RU2434923C1 (en) Backfilling composition for installation of kick-off support bridges
CN104099071A (en) Horizontal well-cementation expandable cement mortar and preparation method thereof
WO2012009536A2 (en) Low density cementitious compositions using limestone
MX2013012179A (en) Use of methylhydroxyethyl cellulose as cement additive.
RU2468187C1 (en) Base of curable grouting mortar
JP5208588B2 (en) Injection material construction method
RU2507380C1 (en) Low-density grouting mortar
RU2474603C2 (en) High-structure grouting mixture
CN110563428B (en) Well cementation cement for ultra-high temperature deep well and preparation method and application thereof
RU2632086C1 (en) Two-component cement compositions with delayed setting
RU2303048C1 (en) Light-weight grouting mortar
US7998269B2 (en) Cement blend
RU2601878C1 (en) Grouting mortar
RU2524771C1 (en) Lightened sulphur-bearing grouting mortar
RU2637347C2 (en) Activators for hardening cement for cement compositions with disabled hardening and related methods
RU2513220C2 (en) High-penetration grouting mortar
RU2504568C1 (en) Expanding plugging composition

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190608