RU2588066C1 - Grouting mortar for cementing and side shafts with horizontal sections - Google Patents
Grouting mortar for cementing and side shafts with horizontal sections Download PDFInfo
- Publication number
- RU2588066C1 RU2588066C1 RU2015115110/03A RU2015115110A RU2588066C1 RU 2588066 C1 RU2588066 C1 RU 2588066C1 RU 2015115110/03 A RU2015115110/03 A RU 2015115110/03A RU 2015115110 A RU2015115110 A RU 2015115110A RU 2588066 C1 RU2588066 C1 RU 2588066C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- cement
- solution
- hydroxyethyl cellulose
- oil
- Prior art date
Links
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 title description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- CWSZBVAUYPTXTG-UHFFFAOYSA-N 5-[6-[[3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxan-2-yl]oxymethyl]-3,4-dihydroxy-5-[4-hydroxy-3-(2-hydroxyethoxy)-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)-2-methyloxane-3,4-diol Chemical compound O1C(CO)C(OC)C(O)C(O)C1OCC1C(OC2C(C(O)C(OC)C(CO)O2)OCCO)C(O)C(O)C(OC2C(OC(C)C(O)C2O)CO)O1 CWSZBVAUYPTXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-J aluminum;tetrahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 claims 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 abstract description 8
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 23
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 11
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 6
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N Melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L Calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L na2so4 Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical class C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011414 polymer cement Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 230000001340 slower Effects 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к области бурения нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано для крепления нефтяных и газовых скважин и боковых стволов с горизонтальными и наклонными участками в условиях нормальных температур.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the field of drilling oil and gas wells, and can be used for fastening oil and gas wells and sidetracks with horizontal and inclined sections at normal temperatures.
Известен тампонажный цемент для низкотемпературных скважин "аркцемент" (патент РФ №2144977, опубл. 27.01.2000 г.), содержащий, мас.%: портландцемент - 48-80, глиноземистый цемент марки «400» - 20-50, хлористая соль щелочного или щелочноземельного металла - 4-6, пластификатор лигносульфонат технический модифицированный - ЛСТМ (С-3, Н-1) - 0,15-0,7.Well-known cement for low-temperature wells "arcement" (RF patent No. 2144977, publ. 01/27/2000), containing, wt.%: Portland cement - 48-80, alumina cement grade "400" - 20-50, alkaline chloride salt or alkaline earth metal - 4-6, the technical modified lignosulfonate plasticizer - LSTM (C-3, H-1) - 0.15-0.7.
Недостатком является низкая растекаемость и, соответственно, низкая прокачивающая способность, что не позволит использовать его в условиях малых размеров кольцевого пространства боковых стволов.The disadvantage is the low spreadability and, accordingly, low pumping ability, which will not allow it to be used in conditions of small dimensions of the annular space of the side shafts.
Известен тампонажный состав (авторское свидетельство SU №1802087, опубл. 15.03.1993 г.) для цементирования низкотемпературных скважин, содержащий, мас.%: портландцемент 50-65, зола-унос - 20-32, сульфат натрия и/или кальция - 2-8, гидросил - 9-14.A well-known cement composition (copyright certificate SU No. 1802087, publ. March 15, 1993) for cementing low-temperature wells, containing, wt.%: Portland cement 50-65, fly ash - 20-32, sodium and / or calcium sulfate - 2 -8, hydrosil - 9-14.
Недостатком является низкая растекаемость и наличие водоотделения.The disadvantage is low spreadability and the presence of water separation.
Известен полимерцементный тампонажный раствор (патент РФ №2319722, опубл. 20.03.2008 г.), содержащий цемент, полимерную добавку и воду, в качестве добавки содержит понизитель водоотдачи - CFL-117 и упрочняющую и адгезионную - Конкрепол при следующем соотношении, вес.ч.: цемент 100, CFL-117 0,4-0,8, Конкрепол - 0,6-1,0, вода 42-50. Тампонажный раствор может дополнительно содержать минеральную расширяющую добавку, например ДР-100 - 5-10, вес.ч., раствор предназначен для использования в условиях умеренных температур (75°С).Known polymer-cement grouting mortar (RF patent No. 2319722, publ. March 20, 2008) containing cement, a polymer additive and water, as an additive contains a fluid loss reducer - CFL-117 and hardening and adhesive - Constrol in the following ratio, weight.h .: cement 100, CFL-117 0.4-0.8, Constable - 0.6-1.0, water 42-50. The cement slurry may additionally contain a mineral expanding additive, for example DR-100 - 5-10, parts by weight, the solution is intended for use in moderate temperatures (75 ° C).
Недостатком является недостаточная седиментационная устойчивость, высокая водоотдача в условиях нормальных температур (30°С). В лабораторных исследованиях данного тампонажного раствора в горизонтальном цилиндре у верхней стенки образовывался канал с жидкостью затворения.The disadvantage is the lack of sedimentation stability, high yield in normal temperatures (30 ° C). In laboratory studies of this grouting mortar, a channel with a mixing fluid was formed in a horizontal cylinder near the upper wall.
Известен тампонажный раствор (патент РФ №2149981, опубл. 27.05.2000 г.), содержащий цемент, оксиэтилцеллюлозу, добавку на основе полимерных смол и воду, в качестве добавки на основе полимерных смол он содержит меламиносодержащий продукт, а в качестве оксиэтилцеллюлозы - высоковязкие марки ОЭЦ, вязкость 2%-ного раствора которых составляет не менее 6000 МПа·с, при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: цемент 100, оксиэтилцеллюлозу 0,3-0,5, меламинсодержащий продукт 0,5-1,0, вода 40-50. В качестве меламинсодержащего продукта он содержит меламинформальдегидную смолу или смесь на основе меламиновых смол. Дополнительно раствор содержит кремнийорганический продукт этилсиликатконденсат. Тампонажный раствор предназначен для использования в условиях умеренных температур (100°С).A well-known grouting mortar (RF patent No. 2149981, publ. May 27, 2000) containing cement, hydroxyethyl cellulose, an additive based on polymer resins and water, as an additive based on polymer resins, it contains a melamine-containing product, and high viscosity grades as hydroxyethyl cellulose OEC, the viscosity of a 2% solution of which is at least 6000 MPa · s, with the following ratio of ingredients, parts by weight: cement 100, hydroxyethyl cellulose 0.3-0.5, melamine-containing product 0.5-1.0, water 40-50. As a melamine-containing product, it contains a melamine-formaldehyde resin or a mixture based on melamine resins. Additionally, the solution contains an organosilicon product ethyl silicate condensate. The grouting mortar is intended for use at moderate temperatures (100 ° C).
Недостатком данного состава является то, что в условиях нормальных температур (30°С) известный тампонажный раствор обладает недостаточной седиментационной устойчивостью, по ГОСТ 26798.1-96 водоотдача составляет 0,6 мл. В результате чего применение данного раствора не позволит обеспечить высокое качество цементирования горизонтальных скважин.The disadvantage of this composition is that at normal temperatures (30 ° C), the well-known cement slurry has insufficient sedimentation stability, according to GOST 26798.1-96, the water loss is 0.6 ml. As a result, the use of this solution will not allow to provide high quality cementing horizontal wells.
Известен тампонажный материал на основе портландцемента тампонажного (ПЦТ) (Данюшевский B.C., Алиев P.M., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987. - с. 373; стр. 157), принятый за прототип, в котором в качестве расширяющей добавки используют гипсо-глиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ), являющийся продуктом совместного помола высокоглиноземистого шлака (ВГШ) и двуводного гипса в соотношении 3:1. Способ приготовления этого тампонажного материала включает приготовление сухой смеси ПЦТ и ГГРЦ в соотношении 75-85 и 25-15 мас.% соответственно с последующим затворением ее водой. Тампонажный состав разработан для условий нормальных температур и имеет нулевое водоотделение, что позволит использовать его при цементировании горизонтальных скважин.Well-known grouting material based on Portland cement grouting (PCT) (Danyushevsky BC, Aliev PM, Tolstykh I.F. Reference Manual for grouting materials. - 2nd ed., Revised and enlarged. - M .: Nedra, 1987. - p. .373; p. 157), adopted as a prototype, in which gypsum-alumina expanding cement (HGRC), which is a product of co-grinding of high-alumina slag (VGS) and two-water gypsum in a ratio of 3: 1, is used as an expanding additive. A method of preparing this grouting material involves preparing a dry mixture of PCT and HGRC in a ratio of 75-85 and 25-15 wt.%, Respectively, followed by mixing with water. The grouting composition is designed for normal temperatures and has zero water separation, which will allow its use in cementing horizontal wells.
Недостатком является быстрое загустевание, через 60 минут после начала затворения консистенция раствора достигает 36 Вс, что не позволит обеспечить его закачку в затрубное пространство. А также отсутствие расширения и, следовательно, низкая адгезионная прочность к стали.The disadvantage is rapid thickening, after 60 minutes after the beginning of mixing, the consistency of the solution reaches 36 Bs, which will not allow it to be pumped into the annulus. As well as the lack of expansion and, therefore, low adhesive strength to steel.
Техническим результатом является повышение качества крепления скважин и боковых стволов с наклонными и горизонтальными участками. Надежная герметизация затрубного пространства достигается за счет повышения седиментационной устойчивости тампонажного раствора, сокращения сроков загустевания и твердения без снижения прокачивающей способности, а также наличием расширения цементного камня при твердении.The technical result is to increase the quality of fastening of wells and sidetracks with inclined and horizontal sections. Reliable sealing of the annulus is achieved by increasing the sedimentation stability of the cement slurry, reducing the time of thickening and hardening without reducing the pumping ability, as well as the presence of expansion of the cement stone during hardening.
Технический результат достигается тем, что тампонажный состав в качестве алюминатного вяжущего содержит глиноземистый цемент и дополнительно содержит кварцевый песок, негашеную известь, суперпластификатор С-3, реагент-стабилизатор и понизитель водоотдачи - 1%-ный раствор гидроксиэтилцеллюлозы марки 400, пеногаситель Пента-465 и воду, мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the grouting composition as an aluminate binder contains alumina cement and additionally contains quartz sand, quicklime, C-3 superplasticizer, stabilizer reagent and water loss reducer - 1% solution of 400 grade hydroxyethyl cellulose, Penta-465 antifoam and water, parts by weight:
Тампонажный раствор для крепления скважин и боковых стволов с горизонтальными участками поясняется таблицей - свойства тампонажного раствора и камня.Grouting mortar for fastening wells and sidetracks with horizontal sections is illustrated in the table - the properties of grouting mortar and stone.
В качестве исходных компонентов для приготовления тампонажного раствора используется портландцемент марки ППТ-I-50 (ГОСТ 1581-96).As starting components for the preparation of grouting mortar, Portland cement grade PPT-I-50 (GOST 1581-96) is used.
В качестве пластификатора используется 30%-ный раствор суперпластификатора С-3 ТУ 5745-001-97474489-2007, который представляет собой смесь нейтрализованных едким натром полимерных соединений, получаемых при конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом. Выпускается в сухом (порошок коричневого цвета) и жидком виде.As a plasticizer, a 30% solution of S-3 superplasticizer TU 5745-001-97474489-2007 is used, which is a mixture of polymer compounds neutralized with sodium hydroxide obtained by condensation of naphthalene sulfonic acids with formaldehyde. Available in dry (brown powder) and liquid form.
В качестве реагента стабилизатора используется гидроксоэтилцеллюлоза (ГЭЦ) марки 400 (Сульфацелл) ТУ 2231-013-32957739-01, производства ЗАО «Полицелл».As a stabilizer reagent, hydroxyethyl cellulose (HEC) grade 400 (Sulfacell) TU 2231-013-32957739-01, manufactured by CJSC Policell, is used.
В качестве пеногасителя используется силиконовый пеногаситель Пента-465 ТУ 2257-001-0245042-98, который представляет собой 90% самоэмульгирующийся пеногасящий концентрат. Эффективно используется в процессах, сопровождающихся обильным или средним пенообразованием, а также предупреждает излишнее пенообразование при предварительном введении в композицию (рецептуру). Благодаря минимальному содержанию воды в составе пеногасителя, он устойчив при транспортировке и хранении в условиях отрицательных температур (температура застывания ниже -20°С).Penta-465 silicone antifoam TU 2257-001-0245042-98, which is a 90% self-emulsifying antifoam concentrate, is used as a defoamer. It is effectively used in processes accompanied by abundant or medium foaming, and also prevents excessive foaming when previously introduced into the composition (formulation). Due to the minimum water content in the composition of the antifoam, it is stable during transportation and storage at low temperatures (pour point below -20 ° C).
В качестве активного минерального вяжущего выбран глиноземистый цемент ГЦ-40 ГОСТ 969-91, производства ОАО «Пашийского металлургическо-цементного завода».As an active mineral binder, alumina cement GTS-40 GOST 969-91, manufactured by Pashi Metallurgical and Cement Plant OJSC, was selected.
В качестве минеральной добавки использовался песок кварцевый с фракцией 0-0,63 мм ТУ 5711-002-58887893-2013.Quartz sand with a fraction of 0-0.63 mm TU 5711-002-58887893-2013 was used as a mineral additive.
Тампонажный раствор приготавливается следующим образом: смешивается в известных пропорциях глиноземистый цемент, портландцемент, песок и негашеная известь и добавляется в жидкость затворения. Реагенты пластификатор, стабилизатор и пеногаситель предварительно растворяются в пресной воде при температуре не более 20°С. При этом стабилизатор Сульфацелл вводится в виде 1%-ного водного раствора, предварительно растворяемого в теплой воде (до 50°С) с постоянным перемешиванием не менее 3-х часов. Введение реагента Сульфацелл в качестве 1%-ного раствора обусловлено его медленным растворением в воде, вследствие чего его добавка в сухом виде является неэффективной и не достигается необходимая седиментационная устойчивость раствора. При большей концентрации добавки в вводимом растворе, происходит его загущение, что также приводит к медленному растворению в чистой воде.Cement slurry is prepared as follows: alumina cement, Portland cement, sand and quicklime are mixed in known proportions and added to the mixing fluid. The reagents plasticizer, stabilizer and antifoam are previously dissolved in fresh water at a temperature of no more than 20 ° C. In this case, the stabilizer Sulfacell is introduced in the form of a 1% aqueous solution, previously dissolved in warm water (up to 50 ° C) with constant stirring for at least 3 hours. The introduction of Sulfacell reagent as a 1% solution is due to its slow dissolution in water, as a result of which its dry addition is ineffective and the necessary sedimentation stability of the solution is not achieved. At a higher concentration of the additive in the injected solution, it thickens, which also leads to slow dissolution in pure water.
Концентрации реагентов в заявляемом составе выявлены в результате проведения серии экспериментальных исследований.The concentration of reagents in the inventive composition was identified as a result of a series of experimental studies.
Добавка стабилизирующего агента Сульфацелл в количестве 0,2% выбрана исходя из условий, когда водоотделение тампонажного раствора по ГОСТ 26798.1-96 равно нулю.The addition of the stabilizing agent Sulfacell in an amount of 0.2% is selected based on the conditions when the water separation of the cement slurry according to GOST 26798.1-96 is equal to zero.
Добавка суперпластификатора С-3 в количестве 1,3% является общепринятым оптимальным значением, повышающим реологические характеристики без существенного снижения прочности камня.The addition of S-3 superplasticizer in an amount of 1.3% is a generally accepted optimal value that increases the rheological characteristics without significantly reducing the strength of the stone.
Добавка пеногасителя в количестве 0,05% является рекомендованной производителем как оптимальная.Additive antifoam in the amount of 0.05% is recommended by the manufacturer as optimal.
Количество воды, вводимой в тампонажную смесь, определяется исходя из условий прокачиваемости и должно составлять не менее 30 мас. частей от смеси. В случае меньшего количества воды снижается прокачиваемая способность раствора, что негативно сказывается на проведении операции цементирования, при увеличении количества воды снижается прочность получаемого камня и его адгезия к сопредельным средам.The amount of water introduced into the grouting mixture is determined based on the pumpability conditions and should be at least 30 wt. parts from the mixture. In the case of a smaller amount of water, the pumped ability of the solution decreases, which negatively affects the cementing operation; with an increase in the amount of water, the strength of the obtained stone and its adhesion to adjacent media decrease.
Количество добавок минеральной составляющей тампонажной смеси выбирается из условий седиментационной устойчивости, прокачиваемости, прочностных характеристик и величины расширения тампонажного камня.The number of additives of the mineral component of the grouting mixture is selected from the conditions of sedimentation stability, pumpability, strength characteristics and the magnitude of the expansion of groutstone.
При этом количество глиноземистого и портландцементов выбирается исходя из условия, чтобы соотношение их масс находилось в диапазоне, позволяющем добиваться высокой седиментационной устойчивости без ускоренного загущения раствора (пример: для температур 20-30°C диапазон - от 0,3 до 0,36; для температур 30-40°C - от 0,15 до 0,3). В случае если содержание глиноземистого цемента при определенной температуре ниже приведенного значения, в растворе наблюдается водоотделение при заливке его в горизонтальный цилиндр. Если содержание ГЦ относительно ПЦТ превышает максимально допустимое для диапазона температур значение, происходит быстрое схватывание раствора, а также резко снижается прочность получаемого камня. Добавка песка выбирается исходя из условий прокачиваемости и прочности получаемого камня, увеличение его содержания положительно влияет на прокачиваемость раствора, при превышении содержания 20% происходит снижение прочности камня. Добавка извести способствует расширению цементного камня, повышению его прочности, а также замедляет процесс загустевания раствора. Количество извести в растворе выбирается исходя из величины адгезии цементного камня к стальной поверхности. В литературных источниках упоминается, а также было установлено в ходе лабораторных исследований, что по мере увеличения линейного расширения цементного камня до значений 3-4% увеличивается его адгезия, а дальнейшее ее увеличение приводит к уменьшению силы сцепления камня с обсадной трубой.The amount of alumina and Portland cement is selected based on the condition that the ratio of their masses be in a range that allows to achieve high sedimentation stability without accelerated thickening of the solution (example: for temperatures of 20-30 ° C, the range is from 0.3 to 0.36; for temperatures 30-40 ° C - from 0.15 to 0.3). If the content of alumina cement at a certain temperature is lower than the given value, water separation is observed in the solution when pouring it into a horizontal cylinder. If the content of HC relative to PCT exceeds the maximum value admissible for the temperature range, a quick setting of the solution occurs, and the strength of the resulting stone decreases sharply. The sand additive is selected based on the pumpability and strength of the resulting stone, an increase in its content has a positive effect on the pumpability of the solution, when the content exceeds 20%, the stone strength decreases. The addition of lime helps to expand the cement stone, increase its strength, and also slows down the process of thickening the mortar. The amount of lime in the solution is selected based on the adhesion of the cement stone to the steel surface. Literary sources mention and also found during laboratory studies that as the linear expansion of cement stone increases to 3-4%, its adhesion increases, and its further increase leads to a decrease in the adhesion force of the stone to the casing.
Примеры приготовленияCooking Examples
Состав 1. Для приготовления 1518 г тампонажного состава готовится сухая смесь, для чего берется портландцемент ПЦТ-I-50 - 550 г, глиноземистый цемент ГЦ-40 - 200 г, известь негашеная - 50 г, песок кварцевый - 200 г. Далее сухая смесь затворяется в жидкости затворения, состоящей из 13 г суперпластификатора С-3, 200 г 1%-ного предварительно приготовленного раствора гидроксиэтилцеллюлозы марки 400, пеногасителя Пента 465 - 5 г и воды в количестве 300 г. Результаты испытания тампонажного раствора и полученного камня приведены на табл. 1.Composition 1. To prepare 1518 g of the grouting composition, a dry mixture is prepared, for which Portland cement ПЦТ-I-50 is taken - 550 g, alumina cement ГЦ-40 - 200 g, quicklime - 50 g, quartz sand - 200 g. Next, the dry mixture closes in a mixing fluid, consisting of 13 g of S-3 superplasticizer, 200 g of a 1% pre-prepared solution of brand 400 hydroxyethyl cellulose, Penta defoamer 465 - 5 g and 300 g of water. The test results for the cement slurry and the resulting stone are shown in Table . one.
Состав 2. Для приготовления 1518 г тампонажного состава готовится сухая смесь, для чего берется портландцемент ПЦТ-I-50 - 550 г, глиноземистый цемент ГЦ-40 - 200 г, известь негашеная - 70 г, песок кварцевый - 180 г. Далее сухая смесь затворяется в жидкости затворения, состоящей из 13 г суперпластификатора С-3, 200 г 1%-ного предварительно приготовленного раствора гидроксиэтилцеллюлозы марки 400, пеногасителя Пента 465 - 5 г и воды в количестве 300 г. Результаты испытания тампонажного раствора и полученного камня приведены на табл. 1.Composition 2. To prepare 1518 g of the grouting composition, a dry mixture is prepared, for which Portland cement ПЦТ-I-50 is taken - 550 g, alumina cement ГЦ-40 - 200 g, quicklime - 70 g, silica sand - 180 g. Next, the dry mixture closes in a mixing fluid, consisting of 13 g of S-3 superplasticizer, 200 g of a 1% pre-prepared solution of brand 400 hydroxyethyl cellulose, Penta defoamer 465 - 5 g and 300 g of water. The test results for the cement slurry and the resulting stone are shown in Table . one.
Состав 3. Для приготовления 1518 г тампонажного состава готовится сухая смесь, для чего берется портландцемент ПЦТ-I-50 - 600 г, глиноземистый цемент ГЦ-40 - 150 г, известь негашеная - 50 г, песок кварцевый - 200 г. Далее сухая смесь затворяется в жидкости затворения, состоящей из 13 г суперпластификатора С-3, 200 г 1%-ного предварительно приготовленного раствора гидроксиэтилцеллюлозы марки 400, пеногасителя Пента 465 - 5 г и воды в количестве 300 г. Результаты испытания тампонажного раствора и полученного камня приведены на табл. 1.Composition 3. To prepare 1518 g of the grouting composition, a dry mixture is prepared, for which Portland cement ПЦТ-I-50 is taken - 600 g, alumina cement ГЦ-40 - 150 g, quicklime - 50 g, quartz sand - 200 g. Next, the dry mixture closes in a mixing fluid, consisting of 13 g of S-3 superplasticizer, 200 g of a 1% pre-prepared solution of brand 400 hydroxyethyl cellulose, Penta defoamer 465 - 5 g and 300 g of water. The test results for the cement slurry and the resulting stone are shown in Table . one.
Состав 4. Для приготовления 1518 г тампонажного состава готовится сухая смесь, для чего берется портландцемент ПЦТ-I-50 - 600 г, глиноземистый цемент ГЦ-40 - 150 г, известь негашеная - 70 г, песок кварцевый - 180 г. Далее сухая смесь затворяется в жидкости затворения, состоящей из 13 г суперпластификатора С-3, 200 г 1%-ного предварительно приготовленного раствора гидроксиэтилцеллюлозы марки 400, пеногасителя Пента 465 - 5 г и воды в количестве 300 г. Результаты испытания тампонажного раствора и полученного камня приведены на табл. 1.Composition 4. To prepare 1518 g of the grouting composition, a dry mixture is prepared, for which Portland cement ПЦТ-I-50 is taken - 600 g, alumina cement ГЦ-40 - 150 g, quicklime - 70 g, quartz sand - 180 g. Next, the dry mixture closes in a mixing fluid, consisting of 13 g of S-3 superplasticizer, 200 g of a 1% pre-prepared solution of brand 400 hydroxyethyl cellulose, Penta defoamer 465 - 5 g and 300 g of water. The test results for the cement slurry and the resulting stone are shown in Table . one.
Состав 5. Для приготовления 1518 г тампонажного состава готовится сухая смесь, для чего берется портландцемент ПЦТ-I-50 - 650 г, глиноземистый цемент ГЦ-40 - 100 г, известь негашеная - 50 г, песок кварцевый - 200 г. Далее сухая смесь затворяется в жидкости затворения, состоящей из 13 г суперпластификатора С-3, 200 г 1%-ного предварительно приготовленного раствора гидроксиэтилцеллюлозы марки 400, пеногасителя Пента 465 - 5 г и воды в количестве 300 г. Результаты испытания тампонажного раствора и полученного камня приведены на табл. 1.Composition 5. To prepare 1518 g of the grouting composition, a dry mixture is prepared, for which Portland cement ПЦТ-I-50 is taken - 650 g, alumina cement ГЦ-40 - 100 g, quicklime - 50 g, quartz sand - 200 g. Next, the dry mixture closes in a mixing fluid, consisting of 13 g of S-3 superplasticizer, 200 g of a 1% pre-prepared solution of brand 400 hydroxyethyl cellulose, Penta defoamer 465 - 5 g and 300 g of water. The test results for the cement slurry and the resulting stone are shown in Table . one.
Состав 6. Для приготовления 1518 г тампонажного состава готовится сухая смесь, для чего берется портландцемент ПЦТ-I-50 - 650 г, глиноземистый цемент ГЦ-40 - 100 г, известь негашеная - 70 г, песок кварцевый - 180 г. Далее сухая смесь затворяется в жидкости затворения, состоящей из 13 г суперпластификатора С-3, 200 г 1%-ного предварительно приготовленного раствора гидроксиэтилцеллюлозы марки 400, пеногасителя Пента 465 - 5 г и воды в количестве 300 г. Результаты испытания тампонажного раствора и полученного камня приведены на табл. 1.Composition 6. To prepare 1518 g of the grouting composition, a dry mixture is prepared, for which Portland cement ПЦТ-I-50 is taken - 650 g, alumina cement ГЦ-40 - 100 g, quicklime - 70 g, quartz sand - 180 g. Next, the dry mixture closes in a mixing fluid, consisting of 13 g of S-3 superplasticizer, 200 g of a 1% pre-prepared solution of brand 400 hydroxyethyl cellulose, Penta defoamer 465 - 5 g and 300 g of water. The test results for the cement slurry and the resulting stone are shown in Table . one.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2588066C1 true RU2588066C1 (en) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726665C1 (en) * | 2019-11-29 | 2020-07-15 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method of horizontal borehole attachment |
RU2741919C1 (en) * | 2020-03-06 | 2021-01-29 | Акционерное Общество «Малое инновационное предприятие Губкинского Университета «Петрохим-Сервис» | Grouting mortar for construction and repair of gas and oil wells in low temperature conditions |
RU2784799C1 (en) * | 2022-04-18 | 2022-11-29 | Игорь Розаинович Мошков | Plugging and injection waterproofing material for cementing operations in underground formations |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2149981C1 (en) * | 1998-11-24 | 2000-05-27 | Открытое акционерное общество "ПермНИПИнефть" | Grouting mortar |
AU7220501A (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-30 | Davco Construction Materials P | Mortar composition and method |
RU2306327C1 (en) * | 2006-05-22 | 2007-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Grouting mortar for cementing gas-oil wells |
RU2525408C1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Plugging material for making of bridges in well drilled inverted-emulsion drilling mud (versions) |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2149981C1 (en) * | 1998-11-24 | 2000-05-27 | Открытое акционерное общество "ПермНИПИнефть" | Grouting mortar |
AU7220501A (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-30 | Davco Construction Materials P | Mortar composition and method |
RU2306327C1 (en) * | 2006-05-22 | 2007-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Grouting mortar for cementing gas-oil wells |
RU2525408C1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Plugging material for making of bridges in well drilled inverted-emulsion drilling mud (versions) |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДАНЮШЕВСКИЙ В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам, Москва, Недра,1987, с.157. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726665C1 (en) * | 2019-11-29 | 2020-07-15 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method of horizontal borehole attachment |
RU2741919C1 (en) * | 2020-03-06 | 2021-01-29 | Акционерное Общество «Малое инновационное предприятие Губкинского Университета «Петрохим-Сервис» | Grouting mortar for construction and repair of gas and oil wells in low temperature conditions |
RU2784799C1 (en) * | 2022-04-18 | 2022-11-29 | Игорь Розаинович Мошков | Plugging and injection waterproofing material for cementing operations in underground formations |
RU2796718C1 (en) * | 2022-07-18 | 2023-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "МАС-Сервис ХМ" | Expandable cement composition and method for its application for cementing underground well with casing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0189950B1 (en) | Cement composition for cementing of wells enabling gas channelling in the cemented annulus to be inhibited by right-angle setting | |
US8162058B1 (en) | Slag compositions and methods of use | |
EP2463350B1 (en) | Fluid loss control additive and cement compositions comprising same | |
EP1213270A1 (en) | Well cement fluid loss control additive | |
AU2016204651A1 (en) | Settable compositions comprising wollastonite and pumice and methods of use | |
NO20131239A1 (en) | Antifoaming compositions and methods for cementing applications | |
RU2591058C1 (en) | Weighted grouting mortar | |
RU2588066C1 (en) | Grouting mortar for cementing and side shafts with horizontal sections | |
RU2303048C1 (en) | Light-weight grouting mortar | |
RU2460755C2 (en) | Plugging material for cementing casing string and method for its preparation | |
RU2530805C1 (en) | Plugging material | |
RU2513220C2 (en) | High-penetration grouting mortar | |
RU2535766C1 (en) | Expanding cement slurry for water influx limitation | |
RU2319722C1 (en) | Polymer-cement grouting mortar | |
RU2728023C1 (en) | Antifreeze additive for concrete mixture | |
RU2741919C1 (en) | Grouting mortar for construction and repair of gas and oil wells in low temperature conditions | |
RU2807721C1 (en) | Cementing mixture | |
RU2557268C1 (en) | Emulsion cement slurry on hydrocarbon base | |
RU2215124C1 (en) | Method of preparation of light-weight grouting mortar | |
RU2726754C1 (en) | Cementing slurry | |
RU2813584C1 (en) | Porous expanding cement material | |
RU2691224C1 (en) | Complex reagent for grouting mortar | |
RU2151271C1 (en) | Light grouting mortar | |
RU2288250C1 (en) | Light polymer backfill compound for oil and gas wells | |
RU2588026C1 (en) | Lightweight plugging composition |