RU2655077C1 - Composition of plugging action - Google Patents
Composition of plugging action Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655077C1 RU2655077C1 RU2017114440A RU2017114440A RU2655077C1 RU 2655077 C1 RU2655077 C1 RU 2655077C1 RU 2017114440 A RU2017114440 A RU 2017114440A RU 2017114440 A RU2017114440 A RU 2017114440A RU 2655077 C1 RU2655077 C1 RU 2655077C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- portland cement
- oil
- cement
- quartz sand
- grain size
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 11
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 claims abstract description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052655 plagioclase feldspar Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- ITCAUAYQCALGGV-XTICBAGASA-M sodium;(1r,4ar,4br,10ar)-1,4a-dimethyl-7-propan-2-yl-2,3,4,4b,5,6,10,10a-octahydrophenanthrene-1-carboxylate Chemical compound [Na+].C([C@@H]12)CC(C(C)C)=CC1=CC[C@@H]1[C@]2(C)CCC[C@@]1(C)C([O-])=O ITCAUAYQCALGGV-XTICBAGASA-M 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
- C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/06—Quartz; Sand
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
- E21B33/138—Plastering the borehole wall; Injecting into the formation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к расширяющимся тампонажным материалам, и может быть использовано при цементировании межколонного пространства в нефтяных и газовых скважинах, а также к строительной сфере для крепления элементов строительных конструкций, анкерных болтов, элементов декора.The invention relates to the oil and gas industry, namely to expanding grouting materials, and can be used for cementing annular space in oil and gas wells, as well as to the construction industry for fastening structural elements, anchor bolts, decor elements.
Известен тампонажный состав, который включает тампонажный портландцемент, расширяющуюся добавку (сульфоалюминатно-известковый спек), поверхностно-активное вещество (абиетат натрия) и термообработанную глину при следующем соотношении компонентов, мас. %: тампонажный портландцемент 49-74,9, сульфоалюминатно-известковый спек 5-20; абиетат натрия 0,1-1,0 (RU №2204694, Е21В 33/138, опубл. 20.05.2003).A well-known grouting composition, which includes grouting Portland cement, an expanding additive (sulfoaluminate-calcite cake), a surfactant (sodium abietate) and heat-treated clay in the following ratio of components, wt. %: grouting Portland cement 49-74.9, sulfoaluminate-calcareous cake 5-20; sodium abietat 0.1-1.0 (RU No. 2204694, ЕВВ 33/138, publ. 05.20.2003).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав тампонирующего действия, содержащий, мас. %: минеральное вяжущее - напрягающий, глиноземистый, гипсоглиноземистый цемент, портландцемент, известь, соль кремниевой или фосфорной кислоты или их смесь 50-95 и расширяющуюся добавку - продукт взаимодействия кислоты и/или основания с цементом 5-50 (RU №2341624, Е04В 1/68, С09К 3/10, С09К 8/467, С04В 28/00, опубл. 20.12.2008).Closest to the proposed invention is a tamponizing composition containing, by weight. %: mineral binder - tensile, alumina, gypsum-alumina cement, Portland cement, lime, a salt of silicic or phosphoric acid or a mixture of 50-95 and an expanding additive - the product of the interaction of acid and / or base with cement 5-50 (RU No. 2341624, Е04В 1 / 68, С09К 3/10, С09К 8/467, С04В 28/00, published on December 20, 2008).
Недостатками данных изобретений являются низкое линейное расширение и прочность на сжатие тампонажного камня.The disadvantages of these inventions are low linear expansion and compressive strength of cement stone.
Задачей настоящего изобретения является создание нового состава тампонирующего действия, обеспечивающего улучшение физико-механических характеристик тампонажного камня, а именно увеличение линейного расширения и прочности на сжатие.The present invention is the creation of a new composition of the plugging action, providing an improvement in the physico-mechanical characteristics of the cement stone, namely an increase in linear expansion and compressive strength.
Технический результат достигается тем, что состав тампонирующего действия содержит минеральное вяжущее и расширяющуюся добавку, в качестве минерального вяжущего содержит смесь портландцемента и тампонажного портландцемента, а в качестве расширяющейся добавки кварцевой песок с размером зерен не более 2,5 мм, предварительно обработанный потоком ускоренных электронов с величиной поглощенной дозы 600 кГр, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The technical result is achieved in that the composition of the plugging action contains a mineral binder and an expanding additive, as a mineral binder contains a mixture of Portland cement and grouting Portland cement, and as an expanding additive quartz sand with a grain size of no more than 2.5 mm, pre-treated with a stream of accelerated electrons with the absorbed dose of 600 kGy, in the following ratio of components, wt. %:
Пример конкретного выполненияConcrete example
1. Кварцевый песок следующего фазово-минералогического состава: 60-65% - зерна кварца; 30-35% - зерна кварц-полевошпатной природы; примерно 5% зерна плагиоклаза с размером зерен не более 2,5 мм. Кварцевый песок может использоваться различных поставщиков, например ЗАО «Кварцит» (Московская обл.), ОАО «Раменский ГОК» (Московская обл.), ЗАО «Неболчинское карьероуправление» (Новгородская обл.). Кварцевый песок подвергают предварительной электронно-лучевой обработке с применением плазменных разрядов с использованием резонансно-трансформаторного ускорителя электронов РТЭ-1 В при энергии электронов 900кэВ, токе 1 мА и значении поглощенной дозы 600 кГр.1. Quartz sand of the following phase-mineralogical composition: 60-65% - quartz grains; 30-35% - grains of quartz-feldspar nature; approximately 5% of plagioclase grain with a grain size of not more than 2.5 mm. Quartz sand can be used by various suppliers, for example, Kvartsit CJSC (Moscow Region), Ramensky GOK OJSC (Moscow Region), Nebolchinsky Quarry Management CJSC (Novgorod Region). Quartz sand is subjected to preliminary electron beam processing using plasma discharges using a resonant transformer electron accelerator RTE-1 V at an electron energy of 900 keV, a current of 1 mA and an absorbed dose of 600 kGy.
2. Готовят образцы цементно-песчаного тампонажного раствора при водо-цементном отношении - 0,3. При этом используется пикалевский портландцемент ПЦ400 Д0-Д20 или ПЦ500 Д0-Д20, тампонажный портландцемент ПЦТ I следующих производителей, например ООО «ЦЕМТЕХ», г. Санкт-Петербург, ООО «Уральский завод строительных материалов», ООО «Екатеринбургский цементный завод», и предварительно обработанный потоком ускоренных электронов кварцевый песок с величиной поглощенной дозы 600 кГр.2. Prepare samples of cement-sand cement slurry with a water-cement ratio of 0.3. In this case, Pikalevsky portland cement PTs400 D0-D20 or PTs500 D0-D20, grouting portland cement PTsT I of the following manufacturers are used, for example, LLC CEMTECH, St. Petersburg, LLC Ural Plant of Building Materials, LLC Yekaterinburg Cement Plant, and silica sand pretreated with a stream of accelerated electrons with an absorbed dose of 600 kGy.
3. После набора образцами марочной прочности оценивают их физико-технические показатели в соответствии с ГОСТ 26798.1-96 и ГОСТ 310.4-81, результаты представлены в табл.3. After a set of samples of vintage strength, their physical and technical indicators are evaluated in accordance with GOST 26798.1-96 and GOST 310.4-81, the results are presented in table.
Из таблицы видно, что наилучшими физико-механическими характеристиками обладают образцы тампонажного состава с кварцевым песком, обработанным потоком ускоренных электронов с дозой 600 кГр. Активирующий эффект связан с тем, что при электронно-лучевой обработке изначально инертный заполнитель в виде кварцевого песка становится реакционно-способным и образует с щелочными соединениями поровой жидкости в смеси расширяющийся щелочно-силикатный гидрогель, приводящий к увеличению линейного расширения образцов. Увеличение прочностных характеристик связано с дополнительным взаимодействием силикатного гидрогеля с гидроксидом кальция с образованием новых гидросиликатов кальция, что упрочняет систему.The table shows that the best physico-mechanical characteristics have samples of cement composition with quartz sand, treated with a stream of accelerated electrons with a dose of 600 kGy. The activating effect is due to the fact that during electron beam treatment, an initially inert aggregate in the form of quartz sand becomes reactive and forms an expanding alkaline silicate hydrogel with alkaline compounds of the pore liquid in the mixture, leading to an increase in the linear expansion of the samples. The increase in strength characteristics is associated with an additional interaction of silicate hydrogel with calcium hydroxide with the formation of new calcium hydrosilicates, which strengthens the system.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017114440A RU2655077C1 (en) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Composition of plugging action |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017114440A RU2655077C1 (en) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Composition of plugging action |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2655077C1 true RU2655077C1 (en) | 2018-05-23 |
Family
ID=62202078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017114440A RU2655077C1 (en) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Composition of plugging action |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2655077C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU981276A1 (en) * | 1981-01-16 | 1982-12-15 | Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина | Method for processing quartz sand |
SU1654540A1 (en) * | 1988-04-20 | 1991-06-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам | Grouting mixture |
RU2281925C1 (en) * | 2004-12-31 | 2006-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" | Ceramic mixture |
RU2341624C2 (en) * | 2005-12-12 | 2008-12-20 | Наталья Александровна Кудинова | Grouting compound and method of production |
RU2375552C2 (en) * | 2007-12-14 | 2009-12-10 | Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" | High-temperature reinforced plugging cement |
US8895487B2 (en) * | 2013-01-11 | 2014-11-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement composition containing an additive of a pozzolan and a strength retrogression inhibitor |
-
2017
- 2017-04-25 RU RU2017114440A patent/RU2655077C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU981276A1 (en) * | 1981-01-16 | 1982-12-15 | Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина | Method for processing quartz sand |
SU1654540A1 (en) * | 1988-04-20 | 1991-06-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам | Grouting mixture |
RU2281925C1 (en) * | 2004-12-31 | 2006-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" | Ceramic mixture |
RU2341624C2 (en) * | 2005-12-12 | 2008-12-20 | Наталья Александровна Кудинова | Grouting compound and method of production |
RU2375552C2 (en) * | 2007-12-14 | 2009-12-10 | Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" | High-temperature reinforced plugging cement |
US8895487B2 (en) * | 2013-01-11 | 2014-11-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement composition containing an additive of a pozzolan and a strength retrogression inhibitor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA021569B1 (en) | Mineral foam | |
JP2019085304A (en) | Non-shrinkage grout composition, and non-shrinkage grout material | |
RU2544190C1 (en) | Method to prepare haydite concrete mix | |
RU2014138999A (en) | METHOD FOR PRODUCING CEMENT, mortars, concrete compositions containing fillers based on calcium carbonate, Organosilicon substance, the aforementioned "mixed filler" processed superplasticizer OBTAINED cement composition and cement materials and their application | |
JP2005179148A (en) | Lightweight cellular concrete and its producing method | |
US11535559B2 (en) | Engineered concrete binder composition comprising mechano-chemically modified component and method of producing the same | |
JP2019043816A (en) | Concrete composition and method of producing concrete composition | |
RU2655077C1 (en) | Composition of plugging action | |
KR20140017247A (en) | High durable cement for semi-rigid pavement having chloride resistant cement and semi-rigid pavement method using filling the same in asphalt with vibrating | |
RU2542028C1 (en) | Magnesia plugging material and method for its production | |
KR20190127293A (en) | Calcium sulfur aluminate high early strength material, and composition for low weight repair mortar comprising thereof | |
KR101203419B1 (en) | Crack retardant mixture for cement mortar | |
RU2652715C1 (en) | Composition of plugging action | |
KR101110235B1 (en) | Cement nothing addition concrete water soluble bonding agent and manufacturing method of concrete | |
JP2015189628A (en) | Method of producing crack-reduced cement product and crack-reduced cement product | |
RU2530805C1 (en) | Plugging material | |
RU2569422C1 (en) | Wood-cement mix | |
RU2509741C1 (en) | Concrete mixture | |
RU2616303C1 (en) | Composition of raw materials mixture for manufacturing non-autoclaved aerated concrete | |
RU2440946C2 (en) | Crude mixture for making ceramic heat-efficient wall articles | |
RU2395469C1 (en) | Gabbro-diabase based mineral-alkaline binder | |
KR20200058640A (en) | Calcium silicate inorganic insulations and fabrication method thereof | |
RU2795802C1 (en) | Raw mixture for geopolymer foam concrete and method for its production | |
JP4409281B2 (en) | Method for producing lightweight cellular concrete | |
RU2569657C1 (en) | Raw mix for sulphated cement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190426 |