RU2704163C1 - Состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине - Google Patents

Состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине Download PDF

Info

Publication number
RU2704163C1
RU2704163C1 RU2018147587A RU2018147587A RU2704163C1 RU 2704163 C1 RU2704163 C1 RU 2704163C1 RU 2018147587 A RU2018147587 A RU 2018147587A RU 2018147587 A RU2018147587 A RU 2018147587A RU 2704163 C1 RU2704163 C1 RU 2704163C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
repair
well
magnesite
magnesium chloride
Prior art date
Application number
RU2018147587A
Other languages
English (en)
Inventor
Ирик Галиханович Фаттахов
Альфия Камилевна Сахапова
Дильбархон Келамединовна Хасанова
Елена Юрьевна Вашетина
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2018147587A priority Critical patent/RU2704163C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2704163C1 publication Critical patent/RU2704163C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • C09K8/467Compositions 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/138Plastering the borehole wall; Injecting into the formation

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для ремонтно-изоляционных работ в скважине. Состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине содержит 40-50 мас. % каустического магнезита, 25-30 мас. % хлористого магния, 25-30 мас. %, 0,2-0,7 мас. % сверх 100% кремнефтористого натрия и 0,1-1,0 мас. % сверх 100% нитрилотриметилфосфоновой кислоты. Техническим результатом является повышение технологичности и эффективности ремонтно-изоляционных работ в скважине за счет увеличения прочности магнезиального камня и расширения диапазона времени отверждения состава на основе магнезита. 1 табл.

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для ремонтно-изоляционных работ в скважине.
Известен состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине (патент RU №2065923, МПК Е21В 33/138, опубл. 27.08.1996 в бюл. №24). Состав содержит компоненты, мас. %:
каустический магнезит 100
хлористый магний 18,9-26,5
щелочной сток производства капролактама 1,0-7,0
воду 44,1-61,7.
Недостатком известного состава является низкая эффективность для ремонтных работ из-за малой прочности магнезиального камня. Малая растекаемость состава (до 210 мм) может вызвать технологические затруднения при приготовлении изолирующего состава и проведении ремонтно-изоляционных работ, что также является недостатком состава.
Известен состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине (патент RU №2542028, МПК С04В 9/04, С09K 8/467, опубл. 20.02.2015 в бюл. №5), который содержит магнийсодержащее вяжущее, хлорид магния и добавки, причем в качестве магнийсодержащего вяжущего содержит магнезит кальцинированный строительный, в качестве добавок содержит гидрофобизатор - кремнийорганическую жидкость и замедлитель твердения - нитрилотриметилфосфоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %:
магнезит кальцинированный строительный 70-80
хлорид магния 20-30
кремнийорганическая жидкость 0,1-0,5 сверх 100%
нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,02-0,1 сверх 100%.
Недостатком состава является сложность его приготовления: твердый хлорид магния обрабатывают совместно с гидрофобизатором в дезинтеграторе при скорости соударения частиц до 50 м/с, затем смешивают с магнийсодержащим вяжущим и замедлителем твердения, предварительно обработанными совместно в дезинтеграторе при скорости соударения частиц не менее 200 м/с. Также недостатком состава является недостаточная прочность магнезиального камня, образованного из состава.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине (патент RU №2573651, МПК Е21В 33/138, С09K 8/467, опубл. 27.01.2016 в бюл. №3), который содержит каустический магнезит, хлористый магний, нитрилотриметилфосфоновую кислоту и добавку. Состав в качестве добавки содержит фосфогипс при следующем соотношении компонентов, мас. %:
каустический магнезит 30-45
хлористый магний 18-36
нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,1-0,3
фосфогипс 0,4-2,0
вода остальное.
Недостатком известного состава является использование в нем в качестве замедлителя фосфогипса, так как из-за малой растворимости его в воде (не более 0,2%) он неравномерно распределяется в составе, что влияет на прочность образующегося из состава камня.
Технической задачей предложения является повышение технологичности и эффективности ремонтно-изоляционных работ в скважине за счет увеличения прочности магнезиального камня, расширения диапазона времени отверждения состава на основе магнезита и его простого приготовления.
Техническая задача решается составом для ремонтно-изоляционных работ в скважине, содержащим каустический магнезит, хлористый магний, нитрилотриметилфосфоновую кислоту и добавку.
Новым является то, что в качестве добавки состав содержит кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас. %:
каустический магнезит 40-50
хлористый магний 25-30
кремнефтористый натрий 0,2-0,7 сверх 100%
нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,1-1,0 сверх 100%
вода 25-30.
Компоненты, применяемые в заявляемом составе:
- каустический магнезит (MgO) с содержанием оксида магния не менее 75% по ГОСТ 1216-87 представляет собой порошок от белого до желтого цвета с зерновым составом: проход через сетку №009 не менее 80%;
- хлористый магний (бишофит) (MgCI2-6H2O) по ГОСТ Р 55067-2012 представляет собой порошок, гранулы или чешуйки от белого до светло-серого цвета с оттенками от желтоватого до светло-коричневого с содержанием хлорида магния не менее 97%;
- натрий кремнефтористый технический (гексафторосиликат натрия - Na2SiF6) по ТУ 113-08-587-86 представляет собой мелкий кристаллический порошок белого цвета без механических примесей, с массовой долей кремнефтористого натрия не менее 95%, пожаро- и взрывобезопасный. Кремнефтористый натрий известен как отвердитель силикатных растворов, который не только ускоряет затвердевание, но и повышает водоустойчивость бетонов и цементов вследствие нейтрализации свободной щелочи.
- нитрилотриметилфосфоновая кислота - C3H12NO9P3 (НТФ) по ТУ 2439-347-05763441-2001 представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде, в нефтедобывающей промышленности используется в качестве регулятора физико-химических свойств тампонажных растворов;
- вода пресная.
Сущность предлагаемого технического решения состоит в создании состава для ремонтно-изоляционных работ в скважине. Состав готовят в пресной воде. Он является простым в приготовлении, удобным для закачивания в скважину, имеет время отверждения, достаточное для закачки в скважину за счет растекаемости состава не менее 25 см и регулируемого времени отверждения. После перемешивания компонентов в течение 2-8 ч происходит отверждение состава с образованием прочного магнезиального камня. В составе на основе каустического магнезита в качестве отвердителя используют хлористый магний, а в качестве замедлителя времени отверждения - НТФ. Изменением его количества в составе регулируют время отверждения, которое можно расширить на более длительное время, но это сказывается на показателях прочности магнезиального камня. Для повышения прочности магнезиального камня в состав вводят кремнефтористый натрий. В отличие от фосфогипса кремнефтористый натрий в количестве, входящем в состав, полностью растворяется в воде, поэтому состав получается однородным и прочным не только на сжатие, но и на изгиб.
Состав в лабораторных условиях готовили следующим образом. В стакане объемом 3 л готовили сначала жидкость затворения состава: в 1250 г (25 мас. %) воды при механическом перемешивании засыпали 1250 г (25) хлористого магния, далее добавляли 35 г (0,7) кремнефтористого натрия и 25 г (0,5) нитрилотриметилфосфоновой кислоты и перемешивали в течение 10 мин. После растворения перечисленных компонентов в жидкость затворения добавляли 2500 г (50) магнезита и перемешивали в течение 15 мин (пример 5, таблица). Остальные составы по таблице готовили аналогично примеру 5.
Технологические и прочностные характеристики состава исследовали в лабораторных условиях по стандартным методикам ГОСТ 26798.1-96, результаты исследований представлены в таблице.
Определяли следующие характеристики при температуре 25°С и атмосферном давлении: растекаемость, плотность, водоотделение, прочность на изгиб и на сжатие.
Растекаемость определяли по конусу АзНИИ, плотность пикнометром, водоотделение в мерном цилиндре. Прочностные характеристики тампонажного камня на изгиб и сжатие определяли по ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии» с использованием специальной, предназначенной для этих целей испытательной машины МИЦИС - 300К. На основании полученных результатов был выбран состав с оптимальным интервалом содержания компонентов, при котором он имеет необходимые технологические характеристики при следующем соотношении компонентов, мас. %:
каустический магнезит 40-50
хлористый магний 25-30
кремнефтористый натрий 0,2-0,7 сверх 100%
нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,1-1,0 сверх 100%
вода 25-30
По результатам лабораторных испытаний установлено, что применение каустического магнезита менее 40 мас. %, хлористого магния менее 20 мас. %, кремнефтористого натрия менее 0,2 мас. %, нитрилотриметилфосфоновой кислоты менее 0,1 мас. % (опыт 6) и использование каустического магнезита более 50 мас. %, хлористого магния более 20 мас. %, кремнефтористого натрия более 0,8 мас. %, нитрилотриметилфосфоновой кислоты более 1,0 мас. % (опыт 1) не оказывает положительного влияния на результат состава, так как камень из состава образуется менее прочный.
Лабораторными исследованиями установлено, что прочность тампонажного камня, полученного по предлагаемому составу, выше, чем у состава по наиболее близкому аналогу.
Преимущества заявленного состава:
- хорошая растекаемость смеси обеспечивает повышенную подвижность смеси в начальный период;
- благодаря очень мелким частицам магнезита состав проникает в микротрещины твердых пород и мелкозернистых грунтов, обеспечивая водонепроницаемость, прочность и долговечность, что повышает его изолирующую способность и, соответственно, эффективность;
- диапазон отверждения полученного состава больше, чем у наиболее близкого аналога, что повышает технологичность предлагаемого состава;
- основные показатели прочности тампонажный камень на основе состава набирает за первые 4 ч после начала схватывания, соответственно, время ожидания после проведения ремонтно-изоляционных работ может быть сокращено до 6-12 ч;
- показатели прочности на изгиб и сжатие у полученного состава больше, чем у наиболее близкого аналога, что повышает эффективность ремонтно-изоляционных работ.
Таким образом, предложенный состав является технологичным и эффективным, а все вышеперечисленные преимущества предлагаемого состава подтверждают выполнение технической задачи изобретения.
Figure 00000001

Claims (2)

  1. Состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине, содержащий каустический магнезит, хлористый магний, нитрилотриметилфосфоновую кислоту и упрочняющую добавку, отличающийся тем, что в качестве упрочняющей добавки состав содержит кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас. %:
  2. каустический магнезит 40-50 хлористый магний 25-30 кремнефтористый натрий 0,2-0,7 сверх 100% нитрилотриметилфосфоновая кислота 0,1-1,0 сверх 100% вода 25-30
RU2018147587A 2018-12-28 2018-12-28 Состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине RU2704163C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147587A RU2704163C1 (ru) 2018-12-28 2018-12-28 Состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147587A RU2704163C1 (ru) 2018-12-28 2018-12-28 Состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2704163C1 true RU2704163C1 (ru) 2019-10-24

Family

ID=68318604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018147587A RU2704163C1 (ru) 2018-12-28 2018-12-28 Состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2704163C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1402605A (en) * 1971-07-12 1975-08-13 Oil Base Germany Gmbh Co Kg Grouting and sealing cement and a process using it for grouting and or sealing off mine faces or boreholes
SU907221A1 (ru) * 1980-06-19 1982-02-23 Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Ордена Трудового Красного Знамени Объединения "Оренбургнефть" Тампонажный раствор дл цементировани глубоких нефт ных и газовых скважин
RU2065923C1 (ru) * 1994-05-13 1996-08-27 Пермский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Тампонажный состав
RU2460755C2 (ru) * 2010-10-20 2012-09-10 Елена Александровна Румянцева Тампонажный материал для цементирования обсадных колонн и способ его приготовления
RU2542028C1 (ru) * 2014-02-14 2015-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Цементные технологии" Магнезиальный тампонажный материал и способ его получения
RU2573651C1 (ru) * 2014-10-28 2016-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ ГЕОТЕХНОКИН" Тампонажный состав для проведения ремонтно-изоляционных работ нефтяных и газовых скважин

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1402605A (en) * 1971-07-12 1975-08-13 Oil Base Germany Gmbh Co Kg Grouting and sealing cement and a process using it for grouting and or sealing off mine faces or boreholes
SU907221A1 (ru) * 1980-06-19 1982-02-23 Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Ордена Трудового Красного Знамени Объединения "Оренбургнефть" Тампонажный раствор дл цементировани глубоких нефт ных и газовых скважин
RU2065923C1 (ru) * 1994-05-13 1996-08-27 Пермский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Тампонажный состав
RU2460755C2 (ru) * 2010-10-20 2012-09-10 Елена Александровна Румянцева Тампонажный материал для цементирования обсадных колонн и способ его приготовления
RU2542028C1 (ru) * 2014-02-14 2015-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Цементные технологии" Магнезиальный тампонажный материал и способ его получения
RU2573651C1 (ru) * 2014-10-28 2016-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ ГЕОТЕХНОКИН" Тампонажный состав для проведения ремонтно-изоляционных работ нефтяных и газовых скважин

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013131013A (ru) Улучшения в вяжущих композициях или имеющие отношение к вяжущим композициям
RU2585217C1 (ru) Сырьевая смесь для защитного покрытия
RU2704163C1 (ru) Состав для ремонтно-изоляционных работ в скважине
CN108439919A (zh) 一种纤维增强的渗透结晶型混凝土
RU2591058C1 (ru) Утяжеленный тампонажный раствор
RU2642897C1 (ru) Облегченная тампонажная смесь
RU2519313C1 (ru) Комплексная добавка
RU2535321C1 (ru) Способ приготовления строительной смеси
RU2688704C1 (ru) Комплексная добавка для пенобетонной смеси
RU2500633C1 (ru) Органоминеральный модификатор для фиброцементных композиций
RU2460755C2 (ru) Тампонажный материал для цементирования обсадных колонн и способ его приготовления
RU2577047C1 (ru) Сухая строительная смесь
RU2720170C1 (ru) Сырьевая смесь для защитного покрытия
RU2720171C1 (ru) Сырьевая смесь для защитного покрытия
RU2551179C1 (ru) Гипсоцементно-пуццолановая композиция
RU2656631C2 (ru) Состав литой бетонной смеси для подводного бетонирования
RU2457190C1 (ru) Комплексная добавка для бетонной смеси
RU2689960C1 (ru) Комплексная добавка для пенобетонной смеси
RU2432336C1 (ru) Комплексная добавка для бетонной смеси
RU2616303C1 (ru) Состав сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного газобетона
RU2455249C1 (ru) Строительный раствор
JP2017007892A (ja) 低炭素中性化抑制モルタル組成物及び低炭素中性化抑制モルタル硬化体の製造方法
RU2807721C1 (ru) Тампонажная смесь
RU2689961C1 (ru) Комплексная добавка для пенобетонной смеси
RU2710862C1 (ru) Состав для изоляции водопритока в скважину