RU2525885C2 - Plugging material with controlled kinetics of expansion - Google Patents
Plugging material with controlled kinetics of expansion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2525885C2 RU2525885C2 RU2012152723/03A RU2012152723A RU2525885C2 RU 2525885 C2 RU2525885 C2 RU 2525885C2 RU 2012152723/03 A RU2012152723/03 A RU 2012152723/03A RU 2012152723 A RU2012152723 A RU 2012152723A RU 2525885 C2 RU2525885 C2 RU 2525885C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- expanding
- expansion
- portland cement
- plugging
- grouting
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и конкретно к области получения специальных цементов, а именно тампонажных материалов для крепления нефтяных и газовых скважин.The invention relates to the oil and gas industry, and specifically to the field of producing special cements, namely cementing materials for attaching oil and gas wells.
Для повышения качества крепления нефтяных и газовых скважин применяют расширяющиеся тампонажные цементы, в которых эффект расширения обеспечивается специальной расширяющей добавкой.To improve the quality of fastening of oil and gas wells, expanding cement cements are used, in which the expansion effect is provided by a special expanding additive.
Известен расширяющийся тампонажный материал, содержащий вяжущее - тампонажный портландцемент и рационально подобранную смесь ингредиентов, например гипса, с высокоглиноземистым шлаком или глиноземистым цементом [Данюшевский B.C., Алиев P.M., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987. стр.154-161]. Недостатком способа является недостаточная эффективность получаемой расширяющей добавки.Known expanding grouting material containing a binder - grouting Portland cement and a rationally selected mixture of ingredients, such as gypsum, with high alumina slag or alumina cement [Danyushevsky B.C., Aliev P.M., Tolstykh I.F. Reference guide for cementing materials. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Nedra, 1987. p. 154-161]. The disadvantage of this method is the lack of effectiveness of the resulting expanding additives.
Известен расширяющийся тампонажный материал, содержащий тампонажный портландцемент и расширяющую добавку каустический магнезит [Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы. Учеб. пособие для вузов. - 2 изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1983. C.189]. В данном тампонажном материале расширение цементного камня обеспечивается гидратацией оксида магния (MgO), образующегося в процессе обжига. Недостатком данного способа является незначительная величина расширения цементов при нормальных и низких температурах.Known expanding grouting material containing grouting Portland cement and expanding additive caustic magnesite [Royak S.M., Royak G.S. Special cements. Textbook manual for universities. - 2nd ed., Revised. and add. - M.: Stroyizdat, 1983. C.189]. In this grouting material, the expansion of cement stone is ensured by hydration of magnesium oxide (MgO) formed during the firing process. The disadvantage of this method is the insignificant amount of expansion of cements at normal and low temperatures.
Наибольшее применение при креплении скважин находят тампонажные материалы, в которых в качестве расширяющей добавки к тампонажному портландцементу используются расширяющие добавки, получаемые обжигом известняка при температурах 1100-1200°С [Данюшевский B.C., Алиев P. M., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987, стр.154-161]. Обжиг известняка при температурах выше 1100°С позволяет получить расширяющую добавку с замедленной скоростью гидратации, при этом существенно возрастают энергозатраты на ее получение. Недостатком указанного тампонажного материала является невысокое расширение при температурах менее 50°С.Grouting materials are the most widely used in wells for fixing, in which expanding additives obtained by calcining limestone at temperatures of 1100-1200 ° C are used as an expanding additive to cement Portland cement [Danyushevsky B.C., Aliev P. M., Tolstykh I.F. Reference guide for cementing materials. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Nedra, 1987, pp. 154-161]. Firing limestone at temperatures above 1100 ° C allows you to get an expanding additive with a slowed down rate of hydration, while significantly increasing energy consumption for its production. The disadvantage of this grouting material is its low expansion at temperatures less than 50 ° C.
Известен также расширяющийся тампонажный материал, получаемый смешением тампонажного портландцемента и расширяющей добавки, представленной известью обожженной при температурах 900-950°С [Данюшевский B.C., Алиев P. M., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987. стр.154-161].Also known is expanding grouting material obtained by mixing grouting Portland cement and an expanding additive represented by calcined lime at temperatures of 900-950 ° C [Daniushevsky B.C., Aliev P. M., Tolstykh I.F. Reference guide for cementing materials. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Nedra, 1987. p. 154-161].
Недостатком указанного вяжущего является быстрая скорость гидратации расширяющего компонента.The disadvantage of this binder is the fast hydration rate of the expanding component.
Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому эффекту является тампонажный состав для изоляции зон поглощения, включающий портландцемент, расширяющуюся добавку, гидрофобизирующую добавку, в качестве которой используют кремнийорганическую жидкость на основе метилсиликоната натрия [Патент RU №2444553, опубл. 10.03.2012 г.]. В качестве расширяющей добавки используют сополимер карбоновых кислот акрилового ряда, их эфиров и солей.Closest to the claimed object in technical essence and the achieved effect is a grouting composition for isolating absorption zones, including Portland cement, an expanding additive, a hydrophobizing additive, which is used as an organosilicon liquid based on sodium methylsiliconate [Patent RU No. 2444553, publ. 03/10/2012]. As an expanding additive, a copolymer of acrylic carboxylic acids, their esters and salts is used.
Недостатком указанного вяжущего является быстрая скорость гидратации расширяющего компонента. Кроме того, в прототипе использована органическая расширяющаяся добавка, которая обладает низкой термостойкостью, причем при повышении давления эффект расширения резко снижается.The disadvantage of this binder is the fast hydration rate of the expanding component. In addition, the prototype used an organic expanding additive, which has a low heat resistance, and with increasing pressure, the expansion effect is sharply reduced.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков.The aim of the invention is to remedy these disadvantages.
Поставленная цель достигается тем, что тампонажный материал с регулируемой кинетикой расширения, включающий тампонажный портландцемент, расширяющий компонент, олеат натрия или олеат калия в качестве гидрофобизирующей добавки, причем указанный гидрофобизатор предварительно смешивается с расширяющим компонентом при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved in that the grouting material with controlled expansion kinetics, including grouting Portland cement, an expanding component, sodium oleate or potassium oleate as a hydrophobizing additive, said water repellent being pre-mixed with the expanding component in the following ratio of components, wt.%:
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Расширяющий компонент смешивают с гидрофобизирующей добавкой, которая адсорбируется на поверхности расширяющего компонента, блокирует его поверхность, ограничивая контакт с жидкостью затворения. При этом портландцемент активно взаимодействует с водой, образуя сначала коагуляционную, а затем кристаллизационную структуру. После того как прочность структуры цементного камня наберет достаточную прочность, начинается гидратация расширяющего компонента, находящегося между кристаллами продуктов твердения. При этом расширяющий компонент увеличивает свой объем, в результате чего внутри цементного камня развиваются растягивающие напряжения, приводящие к расширению цементного камня.The expanding component is mixed with a water-repellent additive, which is adsorbed on the surface of the expanding component, blocks its surface, limiting contact with the mixing fluid. In this case, Portland cement actively interacts with water, first forming a coagulation and then crystallization structure. After the strength of the structure of the cement stone has gained sufficient strength, hydration of the expanding component located between the crystals of the hardening products begins. At the same time, the expanding component increases its volume, as a result of which tensile stresses develop inside the cement stone, leading to the expansion of the cement stone.
В научно-технической и патентной литературе ранее не приводились сведения об использовании олеата натрия или олеата калия для регулирования скорости гидратации расширяющих добавок.In the scientific, technical and patent literature, information on the use of sodium oleate or potassium oleate to control the hydration rate of expanding additives has not been previously reported.
Таким образом, сказанное выше указывает на соответствие заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень». Пример реализации изобретения.Thus, the foregoing indicates the conformity of the claimed invention to the criterion of "inventive step". An example implementation of the invention.
Тампонажный материал готовят следующим образом:Grouting material is prepared as follows:
Расширяющуюся добавку смешивают с гидрофобизатором, а затем смешивают с портландцементом в заданном соотношении.The expanding additive is mixed with a water repellent, and then mixed with Portland cement in a predetermined ratio.
Полученную смесь затворяют водой и при ее твердении определяют коэффициент расширения на приборе ПНГ, описание которого приведено в [Данюшевский B.C., Толстых И.Ф., Мильштейн В.М. Справочное руководство по тампонажным материалам. - М.: Недра, 1973, стр.283].The resulting mixture is shut off with water and, when hardened, the expansion coefficient is determined on an APG device, the description of which is given in [Daniushevsky B.C., Tolstykh I.F., Milshtein V.M. Reference guide for cementing materials. - M .: Nedra, 1973, p. 283].
В качестве примера рассмотрим приготовление тампонажного материала с соотношением: тампонажный портландцемент - 90; расширяющий компонент на основе СаО - 9,75; гидрофобизатор - 0,25 (состав №3 из таблицы 1).As an example, consider the preparation of grouting material with the ratio: grouting Portland cement - 90; CaO-based expanding component — 9.75; water repellent - 0.25 (composition No. 3 of table 1).
Для приготовления тампонажного материала взято 450 г тампонажного портландцемента ПЦТ 1-50 ГОСТ 1581-96 и 48,75 г извести и 1,25 г олеата натрия.To prepare the grouting material, 450 g of grouting Portland cement PCT 1-50 GOST 1581-96 and 48.75 g of lime and 1.25 g of sodium oleate were taken.
Расширяющую добавку смешивают с олеатом натрия, после чего полученную смесь в сухом виде перемешивают с портландцементом, получая расширяющийся тампонажный материал. Из расширяющегося тампонажного материала готовят тампонажный раствор с водоцементным отношением 0,5. Испытания полученного тампонажного материала проводят согласно ГОСТ 1581-96, а также определяют коэффициент линейного расширения. Испытания проводят при нормальных условиях. Результаты испытаний данной пробы, а также других составов приведены в табл.1.The expanding additive is mixed with sodium oleate, after which the resulting mixture is dry mixed with Portland cement to obtain an expanding grouting material. A grouting mortar with a water-cement ratio of 0.5 is prepared from expanding grouting material. Tests of the resulting grouting material are carried out according to GOST 1581-96, and also determine the coefficient of linear expansion. The tests are carried out under normal conditions. The test results of this sample, as well as other compositions are shown in table 1.
Таким образом, приведенный пример реализации изобретения показывает его соответствие критерию «практическая применимость».Thus, the example implementation of the invention shows its compliance with the criterion of "practical applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012152723/03A RU2525885C2 (en) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | Plugging material with controlled kinetics of expansion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012152723/03A RU2525885C2 (en) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | Plugging material with controlled kinetics of expansion |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012152723A RU2012152723A (en) | 2014-06-27 |
RU2525885C2 true RU2525885C2 (en) | 2014-08-20 |
Family
ID=51215710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012152723/03A RU2525885C2 (en) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | Plugging material with controlled kinetics of expansion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2525885C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU922269A1 (en) * | 1980-08-20 | 1982-04-23 | Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института | Expansion cementing composition for securing wells |
RU2111341C1 (en) * | 1996-07-23 | 1998-05-20 | Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных газов и газовых технологий "ТюменНИИГипрогаз" | Expandable grouting material |
RU2235857C1 (en) * | 2003-02-04 | 2004-09-10 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Буровая компания открытого акционерного общества "ГАЗПРОМ" | Backfilling material |
RU2360940C1 (en) * | 2007-11-09 | 2009-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Expanding plugging material |
US20100255025A1 (en) * | 2003-12-05 | 2010-10-07 | Mary Kay Inc. | Compositions of marine botanicals to provide nutrition to aging and environmentally damaged skin |
CN102718553A (en) * | 2012-06-21 | 2012-10-10 | 北京龙阳伟业科技股份有限公司 | Waterproof concrete compacting agent and preparation method thereof |
-
2012
- 2012-12-06 RU RU2012152723/03A patent/RU2525885C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU922269A1 (en) * | 1980-08-20 | 1982-04-23 | Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института | Expansion cementing composition for securing wells |
RU2111341C1 (en) * | 1996-07-23 | 1998-05-20 | Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных газов и газовых технологий "ТюменНИИГипрогаз" | Expandable grouting material |
RU2235857C1 (en) * | 2003-02-04 | 2004-09-10 | Дочернее общество с ограниченной ответственностью "Буровая компания открытого акционерного общества "ГАЗПРОМ" | Backfilling material |
US20100255025A1 (en) * | 2003-12-05 | 2010-10-07 | Mary Kay Inc. | Compositions of marine botanicals to provide nutrition to aging and environmentally damaged skin |
RU2360940C1 (en) * | 2007-11-09 | 2009-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Expanding plugging material |
CN102718553A (en) * | 2012-06-21 | 2012-10-10 | 北京龙阳伟业科技股份有限公司 | Waterproof concrete compacting agent and preparation method thereof |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Касторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы, учебно-справочное пособие, Ростов "на-Дону, Феникс, 2005, с.83-84. Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам, Москва, Недра, 1987, с.158-160 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012152723A (en) | 2014-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101276085B1 (en) | flooring cement mortar composition which can crack prevention | |
CA2985958C (en) | Concrete composition with very low shrinkage | |
AU2012282216B2 (en) | Hydraulic binder | |
US20110178209A1 (en) | Manufacturing hydraulic cement aggregates for use in insulating and heat reflecting products | |
TW201213270A (en) | Cement composition | |
RU2585217C1 (en) | Crude mixture for protective coating | |
JP7037879B2 (en) | Early-strength admixture for secondary products and early-strength concrete for secondary products | |
RU2525885C2 (en) | Plugging material with controlled kinetics of expansion | |
JP7034573B2 (en) | Fast-curing polymer cement composition and fast-curing polymer cement mortar | |
JP2013095624A (en) | Quick-hardening agent and quick-hardening cement composition | |
US9957197B1 (en) | Porous geopolymers | |
JP2015189628A (en) | Method of producing crack-reduced cement product and crack-reduced cement product | |
KR101594157B1 (en) | Eco-Mortars Composition Usnig Non-firing Binder | |
JP6180176B2 (en) | Quick hardening polymer cement mortar composition | |
RU2530805C1 (en) | Plugging material | |
RU2341477C1 (en) | Binding agent and method of its preparation | |
RU2603112C1 (en) | Magnesia binder based on dolomite and foam glass production wastes | |
JP6703446B2 (en) | Fast-setting admixture and cement composition | |
JP2014136665A (en) | Expansion suppressing material, concrete and method of suppressing expansion of concrete | |
JP4317736B2 (en) | Injection material | |
RU2569657C1 (en) | Raw mix for sulphated cement | |
RU2576426C2 (en) | Construction mix | |
KR102576608B1 (en) | Hydraulic Compounds Containing Calcium Sulfo-aluminates And Methods For Maintaining The Fluidity Of Pastes, Mortar And Concrete Manufactured Therefrom | |
DK2664597T3 (en) | Binder blend and dry mortar composition | |
JP7461776B2 (en) | Polymer cement mortar composition and polymer cement mortar |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141207 |