RU2691427C1 - Gas-cement backfill composition - Google Patents
Gas-cement backfill composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691427C1 RU2691427C1 RU2018111557A RU2018111557A RU2691427C1 RU 2691427 C1 RU2691427 C1 RU 2691427C1 RU 2018111557 A RU2018111557 A RU 2018111557A RU 2018111557 A RU2018111557 A RU 2018111557A RU 2691427 C1 RU2691427 C1 RU 2691427C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- cement
- methyl
- duration
- additive
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000013638 trimer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 4
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims abstract description 4
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 3
- -1 methyl ethyl methyl Chemical group 0.000 claims description 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N but-2-ene Chemical group CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 1-nonene Chemical compound CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 244000248349 Citrus limon Species 0.000 claims 1
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 11
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 abstract 2
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 16
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101710163698 Norsolorinic acid synthase Proteins 0.000 description 1
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 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
- C09K8/473—Density reducing additives, e.g. for obtaining foamed cement compositions
-
- 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
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к тампонажным составам, применяемым для цементирования обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the cement composition used for cementing casing in oil, gas and gas condensate wells.
Известен используемый в способе цементирования скважин состав газоцементного тампонажного раствора, содержащего цемент, алюминиевую пудру в количестве 0,05-0,50% от массы цемента и воду [SU 1434080 Е21В 33/138, опубл. 30.10.1988].Known used in the method of cementing wells the composition of the gas-cement cement slurry containing cement, aluminum powder in an amount of 0.05-0.50% by weight of cement and water [SU 1434080 Е21В 33/138, publ. 10.30.1988].
Недостатком известного тампонажного раствора является начало реакции газовыделения в момент затворения смеси цемента и алюминиевой пудры водой. Основная часть реакции проходит еще в момент приготовления раствора, и после закачки раствора в зону цементирования необходимого расширения тампонажного раствора уже не происходит. К тому же ранняя реакция газовыделения в момент приготовления раствора приводит к загущению раствора и дальнейшим сложностям при его прокачке.A disadvantage of the known cement slurry is the start of the gas evolution reaction at the time of mixing the mixture of cement and aluminum powder with water. The main part of the reaction takes place at the moment of preparing the solution, and after pumping the solution into the cementing zone, the necessary expansion of the cement slurry no longer occurs. In addition, the early reaction of gas evolution at the time of preparation of the solution leads to a thickening of the solution and further difficulties during its pumping.
Известен расширяющийся тампонажный материал, предназначенный для цементирования нефтяных, газовых и других скважин, включающий следующие компоненты, мас.ч.:Known expanding grouting material intended for cementing oil, gas and other wells, comprising the following components, parts by weight:
[RU 2169826 Е21В 33/138, опубл. 27.06.2001].[RU 2169826 EV 33/138, publ. 27.06.2001].
Недостатками известного расширяющегося тампонажного материала являются большое содержание алюминиевой пудры и сложность в приготовлении тампонажного раствора, заключающаяся в необходимости предварительного смешивания стабилизатора (сульфокислоты) с ароматическим растворителем и выдержки смеси во времени.The disadvantages of the well-known expanding cement material are the high content of aluminum powder and the difficulty in preparing the cement slurry, which consists in the necessity of pre-mixing the stabilizer (sulfonic acid) with an aromatic solvent and keeping the mixture in time.
Известен газоцементный тампонажный раствор, используемый для крепления слабосцементированных рыхлых пород и цементирования обсадных колонн нефтегазовых, геотермальных и специальных скважин, а также для восстановления призабойной зоны пласта при капитальном ремонте скважин, содержащий следующие компоненты, мас.ч.:Known gas-cement cement slurry used for attaching weakly cemented loose rocks and cementing casing strings of oil and gas, geothermal and special wells, as well as to restore the bottomhole formation zone during well workover, containing the following components, parts by weight:
[RU 2552261 С09К 8/467, Е21В 33/138 опубл. 10.06.2015].[RU 2552261 SC 8/467, E21B 33/138 publ. 06/10/2015]
Недостатками указанного газоцементного тампонажного раствора являются отсутствие ПАВ и стабилизатора, приводящее к формированию неравномерной пористости камня, а также из-за особенностей ввода алюминиевой пудры (алюминиевая пудра вводится в готовый тампонажный раствор) неравномерное ее распределение, особенно при приготовлении больших объемов раствора.The disadvantages of this gas-cement cement slurry are the absence of surfactants and stabilizers, leading to the formation of uneven porosity of the stone, as well as due to the characteristics of the introduction of aluminum powder (aluminum powder is introduced into the ready-made cement slurry), its uneven distribution, especially when preparing large volumes of solution.
Наиболее близким по составу и назначению является тампонажный раствор, содержащий цемент, порошок алюминия, комплексную добавку Альфацем А и воду при следующем соотношении компонентов, мас.ч:The closest in composition and purpose is the cement slurry containing cement, aluminum powder, complex additive Alpha A and water in the following ratio of components, parts by weight:
Комплексная добавка Альфацем А содержит в своем составе:Complex additive Alpha A contains in its composition:
- ПАВ - алкилсульфонат щелочного металла;- surfactant - alkali metal alkylsulfonate;
- стабилизатор пены - смесь эфиров целлюлозы;- foam stabilizer - a mixture of cellulose ethers;
- ускоритель схватывания - соль кальция.- setting accelerator - calcium salt.
[RU 2477740 С09К 8/467 опубл. 20.03.2013].[EN 2477740 CC 8/467 publ. 03/20/2013].
Недостатком указанного тампонажного раствора является отсутствие регулятора начала и продолжительности газовыделения, вследствие чего реакция газовыделения происходит в момент затворения смеси цемента, комплексной добавки Альфацем А и алюминиевой пудры водой. Короткое время начала газовыделения и достаточно быстрое его завершение обуславливает закачивание уже вспененного тампонажного раствора в обсадные трубы и продавливание в затрубное пространство, что сказывается на его стабильности, поскольку при создании переменных давлений происходит частичное разрушение пузырьков газа с их укрупнением и миграцией в верхнюю часть раствора. В результате, в момент размещения тампонажного раствора в интервалах продуктивных пластов система характеризуется неоднородностью распределения газовой фазы по объему и различным поровым давлением по затрубному пространству. По этой причине, в процессе твердения и развития контракционного снижения давления (вакуума) тампонажный раствор не может в полной мере противостоять своим поровым давлением проникновению пластовых флюидов в затрубное пространство и возникновению перетоков.The disadvantage of this cement slurry is the absence of a regulator of the onset and duration of the gas evolution, as a result of which the gas evolution reaction occurs at the time of mixing the cement mixture, the complex additive Alphace A and aluminum powder with water. The short time of gas release and its rather quick completion causes injection of already foamed cement slurry into the casing and pushing into the annular space, which affects its stability, since the creation of variable pressures causes partial destruction of gas bubbles with their enlargement and migration to the upper part of the solution. As a result, at the moment of placement of the cement slurry in the intervals of productive layers, the system is characterized by a non-uniform distribution of the gas phase over the volume and different pore pressure in the annulus. For this reason, in the process of hardening and the development of contractional pressure (vacuum), the cement slurry cannot fully withstand its pore pressure from the penetration of formation fluids into the annulus and the occurrence of overflows.
При разработке изобретения решение технической проблемы - повышение качества цементирования обсадных колонн в скважинах обеспечивается за счет создания газоцементного тампонажного состава, при этом достигается технический результат, заключающийся в повышении изолирующей способности газоцементного тампонажного состава за счет увеличения времени начала газовыделения и его продолжительности создания стабильной газонасыщенной системы, способной поддерживать постоянное поровое давления в заколонном пространстве, что позволяет предотвратить попадание пластовых флюидов в твердеющий тампонажный раствор в период перехода тампонажной системы из раствора в камень, и в последующем обеспечить формирование непроницаемого камня.When developing the invention, the solution of a technical problem - improving the quality of casing cementing in wells is ensured by creating a gas-cement grouting composition, while achieving a technical result consisting in increasing the insulating ability of the gas-cement grouting composition by increasing the start time of gas evolution and its duration of creating a stable gas-saturated system, capable of maintaining a constant pore pressure in the annulus, which allows prevent the formation fluids from entering the hardening cement slurry during the transition of the cement system from the solution to the stone, and subsequently ensure the formation of an impermeable stone.
Сущность изобретения как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной технической проблемы и получения обеспечиваемого при использовании изобретения технического результата. Газоцементный тампонажный состав содержит тампонажный цемент, солевую добавку, неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ), полимерный реагент-стабилизатор, газообразующую добавку, регулятор начала и продолжительности газовыделения, суперпластификатор и воду при следующем соотношении компонентов, мас.ч: тампонажный цемент - 100, солевая добавка - 2,0-8,0, НПАВ - 0, 05-0,20, полимерный реагент-стабилизатор - 0,1-0,3, газообразующая добавка - 0,05-0,20, регулятор начала и продолжительности газовыделения - 0,1-0,3, суперпластификатор - 0,05-0,15, вода - 45,0-60,0.The invention as a technical solution is expressed in the following set of essential features, sufficient to solve this technical problem and to obtain the technical result provided by using the invention. The gas-cement grouting composition contains grouting cement, salt additive, non-ionic surfactant, non-ionic surfactant, polymer stabilizer reagent, gas-forming additive, regulator of the beginning and duration of gassing, superplasticizer and water in the following ratio of components, parts by weight: cement grouting - 100, salt additive - 2.0-8.0, nonionic surfactants - 0, 05-0.20, polymer reagent-stabilizer - 0.1-0.3, gas-forming additive - 0.05-0.20, regulator of the beginning and duration of gas evolution - 0.1-0.3, superplasticizer - 0.05-0.15, water - 45.0-60.0.
В качестве солевой газоцементный тампонажный состав добавки содержит хлористый кальций.As a salt gas-cement grouting composition of the additive contains calcium chloride.
В качестве НПАВ газоцементный тампонажный состав содержит оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена Неонол АФ 9-4.As a nonionic surfactant, the gas-cement grouting composition contains ethoxylated monoalkylphenol based on propylene trimers Neonol AF 9-4.
В качестве полимерного реагента-стабилизатора газоцементный тампонажный состав содержит неионогенные марки гидроксиэтилцеллюлозы типа Натросол 250 MX.As a polymer stabilizer, the gas-cement grouting composition contains nonionogenic hydroxyethylcellulose type Natrosol 250 MX.
В качестве газообразующей добавки газоцементный тампонажный состав содержит алюминиевую пудру ПАП-2.The gas-cement grouting composition contains PAP-2 aluminum powder as a gas-forming additive.
В качестве регулятора начала и продолжительности газовыделения газоцементный тампонажный состав содержит лимонную кислоту.As a regulator of the beginning and duration of gas evolution, the gas-cement grouting composition contains citric acid.
В качестве суперпластификатора газоцементный тампонажный состав содержит реагент на основе меламин сульфоната NTPF-17.As a superplasticizer, the gas-cement grouting composition contains a reagent based on melamine sulfonate NTPF-17.
Совокупность тампонажного цемента, солевой добавки, неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ), полимерного реагента-стабилизатора, газообразующей добавки, регулятора начала и продолжительности газовыделения и суперпластификатора обеспечивает создание внутреннего давления в газоцементном тампонажном составе за счет газовыделения, со смещением во времени его начала и увеличением продолжительности, что позволяет получать стабильную газонасыщенную систему, предотвращающую контракционное снижение давления в интервале цементирования при твердении раствора и снижает вероятность проникновения в затрубное пространство пластовых флюидов с дальнейшей миграцией в вышележащие (нижележащие) проницаемые пласты или до устья скважины.The combination of cement cement, salt additive, non-ionic surfactant (NSAS), polymer stabilizer-reagent, gas-forming additive, regulator of the beginning and duration of gas release and superplasticizer provides for the creation of internal pressure in the gas-cement grouting composition due to gas evolution, with a shift in time of its beginning an increase in the duration, which makes it possible to obtain a stable gas-saturated system that prevents the contraction pressure decrease in the range of ventilation during hardening of the solution and reduces the likelihood of penetration of formation fluids into the annulus with further migration into the overlying (underlying) permeable formations or to the wellhead.
В качестве тампонажного цемента используют ПЦТ 1-50 по ГОСТ 1581-96.As the cement cement using PCT 1-50 according to GOST 1581-96.
В качестве солевой добавки используют хлористый кальций по ГОСТ 450-77.Calcium chloride according to GOST 450-77 is used as a salt additive.
В качестве НПАВ содержит оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена Неонол АФ 9-4 по ТУ 2483-077-05766801-98, представляющий собой прозрачную маслянистую жидкость от бесцветного до желтоватого цвета.As the nonionic surfactants contain ethoxylated monoalkylphenol based on propylene trimers Neonol AF 9-4 according to TU 2483-077-05766801-98, which is a clear oily liquid from colorless to yellowish.
В качестве полимерного реагента-стабилизатора содержит неионогенную марку гидроксиэтилцеллюлозы типа Натросол 250 MX по ТУ 2231-001-21095737-2005, представляющую собой гранулированный порошок, который быстро растворяется в воде, образуя растворы определенной вязкости.As a polymer stabilizer reagent contains a non-ionic hydroxyethyl cellulose type Natrosol 250 MX according to TU 2231-001-21095737-2005, which is a granular powder that dissolves quickly in water, forming solutions of a certain viscosity.
В качестве газообразующей добавки содержит алюминиевую пудру ПАП-2 по ГОСТ 5494-95, представляющую собой продукт серебристо-серого цвета без видимых примесей, изготовленный из первичного алюминия.As a gas-forming additive contains aluminum powder PAP-2 according to GOST 5494-95, which is a silver-gray product with no visible impurities, made of primary aluminum.
В качестве регулятора начала и продолжительности газовыделения содержит лимонную кислоту по ГОСТ 3652-69, представляющую собой кристаллическое вещество белого цвета.As a regulator of the beginning and duration of gas evolution, it contains citric acid according to GOST 3652-69, which is a white crystalline substance.
В качестве суперпластификатора содержит реагент на основе меламин сульфоната NTPF-17 по ТУ 5745-003-21095737-2009, представляющий собой порошок от белого до желтоватого цвета.As a superplasticizer contains a reagent based on melamine sulfonate NTPF-17 according to TU 5745-003-21095737-2009, which is a powder from white to yellowish.
Определение основных свойств газоцементного тампонажного состава и камня проводили при температуре (20±2)°С в соответствии с ГОСТ 26798.1-96 «Цементы тампонажные. Методы испытаний».Determination of the basic properties of gas-cement cement composition and stone was carried out at a temperature of (20 ± 2) ° C in accordance with GOST 26798.1-96 "Cement grouting. Test methods.
Время начала и окончания увеличения объема газоцементного тампонажного состава (от начала затворения) определялось по изменению объема раствора в градуированном стакане во времени с интервалом 5 мин.The time of the beginning and end of the increase in the volume of gas-cement cement composition (from the beginning of mixing) was determined by the change in the volume of the solution in the graduated glass with time with an interval of 5 minutes.
Газоцементный тампонажный состав приготавливался следующим образом.Gas cement grouting composition was prepared as follows.
Солевая добавка, НПАВ, полимерный реагент-стабилизатор, газообразующая добавка, регулятор начала и продолжительности газовыделения, пластификатор растворяли в воде при перемешивании на магнитной мешалке ММ-5 в течение 20 мин. Затворение тампонажного цемента производили на водном растворе реагентов в смесителе лабораторном СЛ-1 согласно ГОСТ 26798.1-96. После этого замеряли параметры раствора и определяли свойства сформированного камня.Salt additive, nonionic surfactants, polymer reagent-stabilizer, gas-forming additive, regulator of the beginning and duration of gas evolution, the plasticizer was dissolved in water with stirring on a magnetic stirrer MM-5 for 20 minutes. Mixing of cement cement was carried out on an aqueous solution of reagents in a laboratory mixer SL-1 according to GOST 26798.1-96. After that, the parameters of the solution were measured and the properties of the formed stone were determined.
Раствор прототипа также приготовлен в лабораторных условиях и замерены его параметры.The solution of the prototype was also prepared under laboratory conditions and its parameters were measured.
Пример. Для приготовления предлагаемого газоцементного тампонажного состава (таблица, состав 4) необходимо взять 480 г воды, 20 г СаСl2, 1 г Неонола АФ 9-4, 2 г Натросола 250 MX, 2 г ПАП-2, 2 г лимонной кислоты, 1 г NTPF-17, перемешать на магнитной мешалке ММ-5 в течение 20 мин. Готовым водным раствором реагентов затворить 1000 г ПЦТ I-50. Затворенный состав перемешивают три минуты и определяют плотность, растекаемость. Заливают в стеклянный градуированный стакан для определения изменения объема раствора во времени и в формы для определения прочности камня при изгибе, сжатии при температуре (20±2)°С.Example. For the preparation of the proposed gas-cement grouting composition (table, composition 4), you need to take 480 g of water, 20 g of CaCl 2 , 1 g of Neonol AF 9-4, 2 g of Natrosol 250 MX, 2 g of PAP-2, 2 g of citric acid, 1 g NTPF-17, mix on a magnetic stirrer MM-5 for 20 minutes. Use 1000 g of PCT I-50 to shut off the prepared reagent aqueous solution. Shuttered composition is stirred for three minutes and determine the density, flow. Poured into a graduated glass beaker to determine the change in the volume of the solution over time and in the form to determine the strength of the stone during bending, compression at a temperature of (20 ± 2) ° C.
Приготовленный состав имеет плотность 1,86 г/см3, растекаемость 195 мм, время начала увеличения объема тампонажного раствора (от начала затворения) составляет 55 мин, время окончания увеличения объема составляет 195 мин, максимальное увеличение объема тампонажного раствора 150%, прочность камня при изгибе 3,39 МПа.The prepared composition has a density of 1.86 g / cm 3 , a flowability of 195 mm, the start time for increasing the volume of cement slurry (from the beginning of mixing) is 55 minutes, the end time for increasing the volume is 195 minutes, the maximum increase in the volume of cement slurry is 150%, bend 3.39 MPa.
Примеры приготовления и испытания остальных составов, приведенных в таблице, аналогичны выше описанному.Examples of the preparation and testing of other formulations listed in the table are similar to those described above.
Для выявления отличительных признаков и положительного эффекта изменяли массовые соотношения ингредиентов.To identify the distinguishing features and positive effect, the mass ratios of ingredients were changed.
Установлено, что в указанном диапазоне массовых соотношений ингредиентов обеспечивается начало газовыделения от 55 до 110 мин и окончание реакции от 180 до 280 мин от начала затворения. При этом сохраняются технологические параметры раствора (растекаемость, прочность на изгиб и др.).It has been established that in the specified range of the mass ratios of the ingredients, the beginning of gas evolution from 55 to 110 minutes and the end of the reaction from 180 to 280 minutes from the start of mixing are provided. At the same time, technological parameters of the solution (flowability, bending strength, etc.) are preserved.
Как видно из таблицы, раствор заявляемого газоцементного тампонажного состава характеризуется более длительным временем от момента затворения до начала реакции газовыделения, а процесс газовыделения происходит в течение большего промежутка времени по сравнению с прототипом. Таким образом, основной процесс газовыделения и создания порового давления будет происходить после размещения тампонажного раствора в затрубном пространстве, что исключает нарушение стабильности газонасыщенной системы. Благодаря этому достигается получение системы с плавно увеличивающимся поровым давлением и формируется камень повышенной прочности, обеспечивается необходимая степень изоляции продуктивных пластов в интервале цементирования.As can be seen from the table, the solution of the inventive gas-cement grouting composition is characterized by a longer time from the moment of mixing to the beginning of the gas evolution reaction, and the gas evolution process takes place over a longer period of time compared with the prototype. Thus, the main process of gas evolution and creation of pore pressure will occur after placing the cement slurry in the annulus, which eliminates the violation of the stability of the gas-saturated system. Due to this, a system with a gradually increasing pore pressure is obtained, and a stone of increased strength is formed, the required degree of isolation of productive formations in the cementing range is ensured.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111557A RU2691427C1 (en) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Gas-cement backfill composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111557A RU2691427C1 (en) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Gas-cement backfill composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2691427C1 true RU2691427C1 (en) | 2019-06-13 |
Family
ID=66947679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018111557A RU2691427C1 (en) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Gas-cement backfill composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2691427C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2728244C1 (en) * | 2020-04-28 | 2020-07-28 | Игорь Розаинович Мошков | Cementing composition in an underground formation |
| RU2761396C1 (en) * | 2020-11-23 | 2021-12-08 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Grouting composition |
| RU2807721C1 (en) * | 2023-02-09 | 2023-11-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" | Cementing mixture |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992002469A1 (en) * | 1990-08-10 | 1992-02-20 | Michel Conroy | Complemented cement mixed with selected aggregates |
| RU2320694C1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-27 | Елена Владимировна Григулецкая | Aerated grouting mortar |
| RU2477740C1 (en) * | 2011-08-25 | 2013-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская сервисная компания "Буртехнологии" | Grouting mortar |
| RU2601878C1 (en) * | 2015-09-04 | 2016-11-10 | Закрытое акционерное общество "Октопус" | Grouting mortar |
| EA026237B1 (en) * | 2014-12-25 | 2017-03-31 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг) | Composition for strengthening incompetent rocks in a near-wellbore zone |
-
2018
- 2018-03-30 RU RU2018111557A patent/RU2691427C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992002469A1 (en) * | 1990-08-10 | 1992-02-20 | Michel Conroy | Complemented cement mixed with selected aggregates |
| RU2320694C1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-27 | Елена Владимировна Григулецкая | Aerated grouting mortar |
| RU2477740C1 (en) * | 2011-08-25 | 2013-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская сервисная компания "Буртехнологии" | Grouting mortar |
| EA026237B1 (en) * | 2014-12-25 | 2017-03-31 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг) | Composition for strengthening incompetent rocks in a near-wellbore zone |
| RU2601878C1 (en) * | 2015-09-04 | 2016-11-10 | Закрытое акционерное общество "Октопус" | Grouting mortar |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| EA 26237 B1, ), 31.03.2017. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2728244C1 (en) * | 2020-04-28 | 2020-07-28 | Игорь Розаинович Мошков | Cementing composition in an underground formation |
| RU2761396C1 (en) * | 2020-11-23 | 2021-12-08 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Grouting composition |
| RU2807721C1 (en) * | 2023-02-09 | 2023-11-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" | Cementing mixture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106587716B (en) | organic silicon modified foaming agent and application thereof in foamed light soil | |
| US6708760B1 (en) | Methods and cement compositions for cementing in subterranean zones | |
| US7404855B2 (en) | Resilient cement compositions and methods of cementing | |
| US7022755B1 (en) | Resilient cement compositions and methods of cementing | |
| US6227294B1 (en) | Methods of cementing subterranean zones | |
| US7399355B2 (en) | Fluid loss control additive and cement compositions comprising same | |
| US6063738A (en) | Foamed well cement slurries, additives and methods | |
| US7067000B1 (en) | Methods of cementing using a fluid loss control additive | |
| US7438758B2 (en) | Cement compositions comprising aromatic sulfonated polymers and methods of using the same | |
| WO2005073502A2 (en) | Emulsion admixtures for improving cement elasticity | |
| AU2012262965B2 (en) | Use of methylhydroxyethyl cellulose as cement additive | |
| RU2691427C1 (en) | Gas-cement backfill composition | |
| US7357834B2 (en) | Cement composition for use with a formate-based drilling fluid comprising an alkaline buffering agent | |
| US20100319918A1 (en) | Cement additive for the enhanced treatment of oil and gas wells and related methods of use | |
| RU2550617C1 (en) | Method of isolation of water influxes to well (versions) | |
| RU2303048C1 (en) | Light-weight grouting mortar | |
| NO862228L (en) | FOUNDABLE HYDRAULIC CEMENT MIXTURES AND PROCEDURES USING THESE. | |
| US20060021751A1 (en) | Methods of cementing and cement compositions containing a polymeric cement cohesion additive | |
| CA2635925A1 (en) | Cement blend | |
| RU2761396C1 (en) | Grouting composition | |
| RU2623759C1 (en) | Foam-cementing plugging material for boreholes fixation | |
| RU2710862C1 (en) | Composition for isolating water influx into well | |
| RU2726695C1 (en) | Grouting mixture | |
| RU2728023C1 (en) | Antifreeze additive for concrete mixture | |
| RU2588026C1 (en) | Lightweight plugging composition |