RU2710650C1 - Fast-setting aerated plugging material for installation of bridges in overproductive intervals - Google Patents
Fast-setting aerated plugging material for installation of bridges in overproductive intervals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710650C1 RU2710650C1 RU2019100344A RU2019100344A RU2710650C1 RU 2710650 C1 RU2710650 C1 RU 2710650C1 RU 2019100344 A RU2019100344 A RU 2019100344A RU 2019100344 A RU2019100344 A RU 2019100344A RU 2710650 C1 RU2710650 C1 RU 2710650C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stability
- regulator
- aerated
- setting
- bischofite
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
- C04B38/103—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam the foaming being obtained by the introduction of a gas other than untreated air, e.g. nitrogen
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и ремонта нефтегазовых скважин, а именно, к тампонажным материалам, применяемым для установки герметичных мостов в условиях надпродуктивных.The invention relates to the field of construction and repair of oil and gas wells, namely, grouting materials used to install airtight bridges in overhead conditions.
Известен кислоторастворимый облегченный тампонажный материал для ликвидации поглощений в продуктивных пластах (патент РФ 2575489), содержащий каустический магнезит; облегчающую добавку - микросферы; водосвязывающую добавку; карбонатный наполнитель мраморную крошку; волокнистый наполнитель; бишофит и воду, при этом суммарное содержание каустического магнезита, облегчающей добавки и мраморной крошки составляет 100 мас. ч., а бишофит содержится в виде водного раствора плотностью 1,18-1,3 г/см3.Known acid-soluble lightweight cementing material for the elimination of absorption in productive formations (RF patent 2575489), containing caustic magnesite; facilitating additive - microspheres; water binding additive; carbonate filler marble chips; fiberfill; bischofite and water, while the total content of caustic magnesite, facilitating additives and marble chips is 100 wt. hours, and bischofite is contained in the form of an aqueous solution with a density of 1.18-1.3 g / cm 3 .
Известен композиционный состав тампонажной смеси для цементирования колонн в буровых скважинах (патент РФ 2286374), содержащий шлам-отход отход производства магния, магнезит каустический, суперфосфат двойной, крахмальный реагент, триполифосфат натрия, вода.Known composition of the cement mixture for cementing columns in boreholes (RF patent 2286374), containing sludge waste magnesium production waste, caustic magnesite, double superphosphate, starch reagent, sodium tripolyphosphate, water.
Недостатками известных составов являются низкая растекаемость, растянутые сроками начала и конца схватывания, невысокая адгезия, низкая прочность получаемого цементного камня. Кроме того, присутствие в одном из известных составов шлама производства магния при неосторожном с ним обращении может привести к возникновению термических ожогов кожи и слизистых оболочек у обслуживающего персонала.The disadvantages of the known compositions are low spreadability, extended terms of the beginning and end of setting, low adhesion, low strength of the resulting cement stone. In addition, the presence of magnesium production in one of the known slurry form during careless handling of it can lead to thermal burns of the skin and mucous membranes of the staff.
Наиболее близким к предлагаемому тампонажному материалу для установки мостов, преимущественно, в надпродуктивных интервалах по технической сущности является тампонажный материал и способ его приготовления (патент РФ 2295554).Closest to the proposed cementing material for the installation of bridges, mainly at overhead intervals in technical essence, is cementing material and the method of its preparation (RF patent 2295554).
Недостатками известного тампонажного материала являются высокие реологические показатели, длительные сроки схватывания и время загустевания материала, а также невысокая прочность, чему способствует плохая гомогенизация компонентов.The disadvantages of the well-known grouting material are high rheological parameters, long setting time and thickening time of the material, as well as low strength, which contributes to poor homogenization of the components.
Длинные сроки начала и конца схватывания и твердения не обеспечивают формирования прочной и надежной кристаллической решетки материала в скважинах, осложненных поглощениями или проявлениями агрессивных напорных пластовых вод. Это не позволяет сформировать надежный изоляционный экран в приствольной зоне.The long periods of the beginning and end of setting and hardening do not ensure the formation of a strong and reliable crystalline lattice of the material in wells, complicated by absorption or manifestations of aggressive pressure formation water. This does not allow to form a reliable insulating screen in the near-barrel zone.
Невысокая адгезия тампонажного материала к породе приводит к преждевременному вываливанию тампонажного состава в ствол скважины, что характеризует низкую проникающую способность.The low adhesion of the grouting material to the rock leads to the premature dumping of the grouting composition into the wellbore, which characterizes low penetration.
Низкая прочность материала препятствует формированию непроницаемого и неразмываемого экрана при больших значениях раскрытости трещин ≈1 мм, что ограничивает область его применения только низкоинтенсивными поглощениями.The low strength of the material prevents the formation of an impermeable and indelible screen with large crack openings ≈1 mm, which limits its scope to only low-intensity absorption.
По указанным причинам эксплуатационные характеристики известных тампонажных материалов (прототипа и аналогов) не соответствуют необходимым требованиям к тампонажным материалам.For these reasons, the operational characteristics of well-known grouting materials (prototype and analogues) do not meet the necessary requirements for grouting materials.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в придании коротких сроков схватывания и твердения аэрированного тампонажного материала с обеспечением технологических свойств прокачиваемости при одновременном повышении предела прочности на сжатие и обеспечении требуемых прочностно-адгезионных показателей тампонажного камня в условиях надпродуктивных интервалов и возможности регулировать плотность аэрированного тампонажного материала в зависимости от условий в скважине.The technical result of the invention consists in imparting short periods of setting and hardening of aerated grouting material with ensuring technological properties of pumpability while increasing the compressive strength and providing the required strength and adhesion characteristics of groutstone in conditions of productive intervals and the ability to adjust the density of aerated grouting material depending on conditions in the well.
Указанный технический результат достигается предлагаемым быстросхватывающимся аэрированным тампонажным материалом для установки мостов в надпродуктивных интервалах, включающим каустический магнезит, регулятор стабильности и устойчивости, бишофит, воду и регулятор схватывания и твердения - добавку на основе органофосфатов, при этом новым является то, что материал дополнительно содержит пенообразующее неионогенное поверхностно-активное вещество НПАВ в виде оксиэтилированных жирных спиртов со степенью оксиэтилирования 6-10 и числом метиленовых групп 12-18, волокнистый наполнитель и инертный газ, в количестве, обеспечивающем плотность аэрированного тампонажного материала 700-1200 кг/м3, при этом в качестве регулятора стабильности и устойчивости материал содержит гидроксиэтилцеллюлозу или сополимер винилацетата и этилена, при следующем соотношении компонентов, мас. ч:The specified technical result is achieved by the proposed quick-setting aerated grouting material for the installation of bridges in the over-productive intervals, including caustic magnesite, stability and stability regulator, bischofite, water and setting and hardening regulator - an additive based on organophosphates, while new is that the material additionally contains foaming nonionic surfactant nonionic surfactants in the form of ethoxylated fatty alcohols with a degree of hydroxyethylation of 6-10 and the number etilenovyh groups 12-18, the fibrous filler and an inert gas in an amount providing a density of the aerated material plugging 700-1200 kg / m 3, wherein the controller as stability and resistance material comprises hydroxyethylcellulose or a copolymer of vinyl acetate and ethylene, with the following ratio of components, wt. h:
каустический магнезит - 100caustic magnesite - 100
указанный волокнистый наполнитель - 0,01-0,3the specified fibrous filler is 0.01-0.3
указанный регулятор стабильности и устойчивости - 0,18-0,52the specified regulator of stability and stability is 0.18-0.52
указанный регулятор схватывания и твердения - 0,3-1,0the specified regulator setting and hardening - 0.3-1.0
указанное НПАВ - 0,4-1,0specified nonionic surfactants - 0.4-1.0
бишофит - 16-32bischofite - 16-32
вода - 80-100water - 80-100
при этом бишофит содержится в виде водного раствора плотностью 1,15-1,22 г/см3.while bischofite is contained in the form of an aqueous solution with a density of 1.15-1.22 g / cm 3 .
В качестве волокнистого наполнителя он содержит полиамидное, или полипропиленовое или полиакриловое волокно.As a fibrous filler, it contains polyamide, or polypropylene or polyacrylic fiber.
Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет определенного подбора компонентов (качественного и количественного) в заявляемом аэрированном тампонажном материале, т.е. этот результат обусловлен синергетическим эффектом от взаимодействия различных компонентов.The achievement of the specified technical result is ensured by a certain selection of components (qualitative and quantitative) in the inventive aerated grouting material, i.e. this result is due to the synergistic effect of the interaction of various components.
Приведенный технический результат достигается за счет следующего. Введение в заявляемый состав указанного НПАВ с заявляемыми характеристиками - степенью оксиэтилирования 6-10 и числом метиленовых групп 12-18, в комплексе с заявляемым регулятором стабильности и устойчивости способствует формированию гомогенной и высокостабильной системы.The technical result is achieved due to the following. Introduction to the claimed composition of the specified nonionic surfactants with the claimed characteristics - the degree of hydroxyethylation 6-10 and the number of methylene groups 12-18, in combination with the claimed stability and stability regulator promotes the formation of a homogeneous and highly stable system.
Указанный НПАВ обладает достаточно высокой способностью к аэрации в тампонажных растворах в присутствии соли-ускорителя (бишофита) с предлагаемой плотностью раствора 1,15-1,22 г/см3, при этом практически не оказывая влияние на прочностные характеристики цементного камня, характеризуется очень высокой скоростью растворения, не образует сгустков, незначительно разжижает тампонажный материал.The specified nonionic surfactant has a sufficiently high ability to aerate in cement slurries in the presence of an accelerator salt (bischofite) with a proposed solution density of 1.15-1.22 g / cm 3 , while practically without affecting the strength characteristics of cement stone, it is characterized by a very high dissolution rate, does not form clots, slightly dilutes the grouting material.
Использование в качестве НПАВ оксиэтилированных спиртов другого состава не обеспечивает достижение заявленного технического результата (таблица 1 и 2 опыты 7-8).The use of different composition of ethoxylated alcohols as nonionic surfactants does not ensure the achievement of the claimed technical result (table 1 and 2 of experiments 7-8).
Использование в материале гидроксиэтилцеллюлозы или сополимера винилацетата и этилена позволяет повысить вязкость жидкой фазы, увеличивая тем самым стабильность пены, а также снизить водоотдачу и повысить седиментационную устойчивость тампонажного материала в условиях низких положительных и нормальных температур.The use of hydroxyethyl cellulose or a copolymer of vinyl acetate and ethylene in the material can increase the viscosity of the liquid phase, thereby increasing the stability of the foam, as well as reduce water loss and increase the sedimentation stability of the cement material at low positive and normal temperatures.
Введение в предлагаемый тампонажный материал волокнистого наполнителя способствует повышению предела прочности при изгибе и устойчивости к циклическим нагрузкам, возникающим при спускоподъемных операциях и запусках циркуляции бурового раствора, без ухудшения разбуриваемости образующегося тампонажного камня. Тем самым достигается цель создания прочного изоляционного экрана в призабойной зоне поглощающего пласта без риска забуривания второго ствола при разбуривании образующегося тампонажного камня. В сочетании с регулятором стабильности и устойчивости ввод волокнистого наполнителя позволяет повысить устойчивость к размыву аэрированного тампонажного материала до начала его затвердевания.The introduction of a fibrous filler into the proposed grouting material increases the flexural strength and resistance to cyclic loads that occur during tripping and drilling mud circulation starts without impairing the drillability of the resulting grouting stone. Thereby, the goal is achieved to create a durable insulating screen in the bottom-hole zone of the absorbing formation without the risk of drilling the second barrel while drilling the resulting cement stone. In combination with a stability and stability regulator, the introduction of a fibrous filler improves the erosion resistance of grouted grouting material before it begins to harden.
Введение добавки на основе органофосфонатов, например, нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ), или оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ), или их производных, в указанных количествах, позволяет поддерживать время загустевания аэрированного тампонажного материала в необходимом диапазоне значений. Увеличение, в зависимости от температуры внутри скважины, содержания указанных добавок оказывает линейное влияние на сроки схватывания и загустевания, то есть при увеличении содержания сроки схватывания и загустевания увеличиваются пропорционально и имеют линейную зависимость.The introduction of additives based on organophosphonates, for example, nitrilotrimethylphosphonic acid (NTP), or hydroxyethylidene diphosphonic acid (HEDP), or their derivatives, in the indicated amounts, allows the thickening time of aerated cementing material to be maintained in the required range of values. The increase, depending on the temperature inside the well, of the content of these additives has a linear effect on the setting time and thickening, that is, with an increase in the content, the setting time and thickening increase proportionally and have a linear relationship.
Благодаря тому, что в предлагаемом материале использован каустический магнезит, обеспечивается следующее:Due to the fact that caustic magnesite is used in the proposed material, the following is ensured:
- состав на основе магнезиального вяжущего имеет более высокие показатели сцепления (адгезии) при прочих равных по сравнению с портландцементами;- a composition based on a magnesian binder has a higher adhesion (adhesion), ceteris paribus compared to Portland cement;
- камень из каустического магнезита имеет (в короткие сроки) прочность гораздо выше камня, полученного из портландцементов.- a stone from caustic magnesite has (in a short time) the strength is much higher than a stone obtained from Portland cement.
- аэрированный тампонажный материал на основе каустического магнезита имеет короткие, а что еще важнее, хорошо контролируемые сроки схватывания.- aerated cementing material based on caustic magnesite has short, and more importantly, well-controlled setting time.
Использование бишофита в виде водного раствора плотностью 1,15-1,22 г/см3 обусловлено тем, что минимальные сроки схватывания тампонажного материала обеспечивается при плотности 1,15 г/см3, максимальные сроки схватывания достигаются при плотности бишофита 1,22 г/см3. При использовании водного раствора бишофита плотностью менее 1,15 г/см3 не обеспечивается минимальная (достаточная) прочность цементного камня. Использование именно водного раствора обусловлено тем, что бишофит является гигроскопичным и при добавлении его в сухую смесь приведет к комкованию сухой смеси.The use of bischofite in the form of an aqueous solution with a density of 1.15-1.22 g / cm 3 is due to the fact that the minimum setting time of the grouting material is provided at a density of 1.15 g / cm 3 , the maximum setting time is achieved at a density of bischofite 1.22 g / cm 3 . When using an aqueous bischofite solution with a density of less than 1.15 g / cm 3 , the minimum (sufficient) strength of the cement stone is not ensured. The use of an aqueous solution is due to the fact that bischofite is hygroscopic and, when added to the dry mixture, will cause clumping of the dry mixture.
Требуется пояснить, что для получения водного раствора бишофита плотностью 1,15 г/см3 растворяют 200 г бишофита на 1 л воды, а для раствора бишофита плотностью 1,22 г/см3 необходимо 300 г/л.It is required to clarify that to obtain an aqueous bischofite solution with a density of 1.15 g / cm 3, 200 g of bischofite are dissolved in 1 liter of water, and for a bischofite solution with a density of 1.22 g / cm 3 300 g / l are required.
Плотность аэрированного тампонажного материала в диапазоне 700-1200 кг/м3 является достаточной для создания гидростатического равновесия скважина - пласт в условиях большинства месторождений России.The density of aerated grouting material in the range of 700-1200 kg / m 3 is sufficient to create a hydrostatic balance of the well-formation in the majority of Russian fields.
Количественное соотношение компонентов в предлагаемом аэрированном тампонажном материале установлено экспериментальным путем.The quantitative ratio of the components in the proposed aerated grouting material was established experimentally.
Предлагаемый материал был испытан в лабораторных условиях. Для его приготовления в лабораторных условиях были использованы следующие вещества:The proposed material was tested in laboratory conditions. The following substances were used for its preparation in laboratory conditions:
Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается следующим примером.The possibility of carrying out the claimed invention is confirmed by the following example.
Пример 1. Для приготовления 1 л аэрированного тампонажного материала брали лабораторный стакан V=1,5 л и наливали 625 г воды при температуре 22±2°С и при постоянном перемешивании при 1500 об/мин на верхнеприводной мешалке (например, модель RZR 2021) добавляли 125 г бишофита (достигая плотности раствора бишофита 1,15), перемешивали в течение 10 минут до полного растворения. Далее при постоянном перемешивании вводили заранее приготовленную сухую смесь, состоящую из 750 г каустического магнезита реагента ИНКВИК; 1,5 г регулятора стабильности и устойчивости реагента ЦЕЛСТРАКТ марки Н (гидроксиэтилцеллюлоза); 1,5 г волокнистого наполнителя реагента Инклин и 7,5 г регулятора схватывания и твердения Ретин м.О. Все материалы для приготовления сухой смеси хранились при постоянной температуре Т=28±2°С и влажности W≤50%. Сухая смесь готовилась перемешиванием вручную до равномерного распределения компонентов по всему объему смеси в течение 2-3 минут.Example 1. To prepare 1 l of aerated grouting material, a laboratory beaker V = 1.5 l was taken and 625 g of water was poured at a temperature of 22 ± 2 ° C and with constant stirring at 1500 rpm on an overhead stirrer (for example, model RZR 2021) 125 g of bischofite was added (reaching a density of bischofite solution of 1.15), stirred for 10 minutes until complete dissolution. Then, with constant stirring, a pre-prepared dry mixture was introduced consisting of 750 g of caustic magnesite of the INKVIK reagent; 1.5 g of the regulator of stability and stability of the reagent CELSTRAKT brand N (hydroxyethyl cellulose); 1.5 g of the fibrous filler of the Inklin reagent and 7.5 g of the setting and hardening regulator Retin m.O. All materials for the preparation of the dry mixture were stored at a constant temperature T = 28 ± 2 ° C and humidity W≤50%. The dry mixture was prepared by manually mixing until the components were evenly distributed throughout the mixture for 2-3 minutes.
При затворении приготовленной сухой смеси в указанный раствор бишофита производили перемешивание на верхнеприводной мешалке в течение 15 минут с использованием лопастной насадки площадью около 25 см2 с постоянной скоростью 300 об/мин. Далее в полученный состав добавляли реагент ИН-ПАВ-04 - 7,5 г, перемешивали в течение 15 минут при 100 оборотах в минуту с использованием лопастной насадки площадью около 25 см2 и определяли параметры полученного аэрированного тампонажного раствора (без газового агента):When mixing the prepared dry mixture into the specified bischofite solution, stirring was performed on an overhead stirrer for 15 minutes using a paddle nozzle with an area of about 25 cm 2 at a constant speed of 300 rpm. Then, IN-PAV-04 reagent - 7.5 g was added to the resulting composition, mixed for 15 minutes at 100 rpm using a paddle nozzle with an area of about 25 cm 2 and the parameters of the obtained aerated cement slurry (without gas agent) were determined:
Получение аэрированного тампонажного материала с газовым агентом происходило путем увеличения интенсивности перемешивания до 450-500 об/мин в течении 25 мин одновременно с вовлечением инертного газа. В результате определяли параметры:Obtaining aerated grouting material with a gas agent occurred by increasing the mixing intensity to 450-500 rpm for 25 minutes simultaneously with the inert gas. As a result, the parameters were determined:
Технологические свойства предлагаемого и известного тампонажных материалов определяли по общеизвестным методикам, а также физико-механические свойства образующегося из него тампонажного камня (таблица 2 - аэрированный тампонажный материал без учета газообразного агента, таблица 3 - аэрированный тампонажный материал с учетом газообразного агента).The technological properties of the proposed and well-known grouting materials were determined by well-known methods, as well as the physicomechanical properties of the grouting stone formed from it (table 2 — aerated grouting material without taking into account the gaseous agent, table 3 — aerated grouting material taking into account the gaseous agent).
Сравнительная оценка некоторых параметров аэрированного тампонажного материала проводится на основании сравнения соответствующих характеристик аэрированного тампонажного материала без учета газообразного агента (например, чем ниже растекаемость аэрированного тампонажного материала без газообразного агента, тем ниже растекаемость аэрированного тампонажного материала с газообразным агентом, при прочих равных условиях). Для сравнения были взяты образцы прототипа и разработанного тампонажного материала с максимально схожим составом: составы 5 и 9.A comparative assessment of some parameters of aerated grouting material is carried out on the basis of comparing the corresponding characteristics of aerated grouting material without taking into account a gaseous agent (for example, the lower the spreadability of aerated grouting material without a gaseous agent, the lower the spreadability of aerated grouting material with a gaseous agent, ceteris paribus). For comparison, samples were taken of the prototype and the developed grouting material with the most similar composition: compositions 5 and 9.
Определение сроков начала схватывания аэрированного тампонажного материала проводили иглой Вика. Для этого использовали аэрированный тампонажный материал, приготовленный по вышеописанной методике, но при перемешивании со скоростью 100 об/мин, то есть до стадии активного вовлечения инертного газа при 450-500 об/мин. Причиной такого решения послужил тот факт, что аэрированный тампонажный материала с газовым агентом пронизан пузырьками воздуха, суммарный объем которых обычно превышает 50% объема аэрированного тампонажного материала без газового агента. В таких условиях уже схватившийся, но не набравший достаточную прочность, тампонажный материал протыкается иглой Вика, ведь большая его часть попросту не оказывает сопротивления.The timing of the start of setting of aerated grouting material was determined using a Vick needle. To do this, we used aerated grouting material prepared according to the method described above, but with stirring at a speed of 100 rpm, that is, until the stage of active involvement of inert gas at 450-500 rpm. The reason for this decision was the fact that the aerated grouting material with a gas agent is penetrated by air bubbles, the total volume of which usually exceeds 50% of the volume of aerated grouting material without a gas agent. Under such conditions, cementing material that is already seized, but has not gained sufficient strength, is pierced by a Vick needle, because most of it simply does not resist.
В таблице 1 приведены данные о содержании компонентов в исследованных материалах. В таблице 2 приведены свойства аэрированного тампонажного материала.Table 1 shows data on the content of components in the investigated materials. Table 2 shows the properties of aerated grouting material.
Из данных, приведенных в таблице 2, следует, что предел прочности при сжатии заявленного аэрированного тампонажного материала выше на 80%, по сравнению с аналогичным параметром прототипа при одинаковых условиях (образец 9)From the data shown in table 2, it follows that the compressive strength of the claimed aerated cement material is higher by 80%, compared with the same parameter of the prototype under the same conditions (sample 9)
Известно, что применение тампонажных материалов с высокими реологическими и фильтрационными характеристиками может привести к превышению технологически допустимого давления во время их закачки в кольцевое пространство.It is known that the use of grouting materials with high rheological and filtration characteristics can lead to an excess of technologically permissible pressure during their injection into the annular space.
Время загустевания заявленного аэрированного тампонажного материала регулируется концентрацией регулятора схватывания и твердения и подбирается, исходя из требуемого времени прокачиваемое™ для конкретной скважины при определенных горно-геологических условий. При этом время загустевания прототипа может быть изменено только увеличением концентрации воды или уменьшением концентрации цемента, что неизбежно приведет к уменьшению прочности и к снижению устойчивости к размыву. Добиться приемлемого времени загустевания 4-5 часов для материала по прототипу без существенного ухудшения других показателей не удается.The thickening time of the claimed aerated grouting material is controlled by the concentration of the setting and hardening regulator and is selected based on the required pumped time ™ for a particular well under certain geological conditions. In this case, the thickening time of the prototype can be changed only by increasing the concentration of water or reducing the concentration of cement, which will inevitably lead to a decrease in strength and a decrease in resistance to erosion. To achieve an acceptable thickening time of 4-5 hours for the material of the prototype without a significant deterioration of other indicators is not possible.
Сравнение показателей водоотдачи также показывает, что водоотдача прототипа фактически является не контролируемой, в то время как водоотдача заявляемого аэрированного тампонажного материала может регулироваться в диапазоне 20-60 мл. Высокая водоотдача является следствием отсутствия водосвязывающих добавок и косвенно характеризует седиментационную неустойчивость состава. Состав по прототипу характеризуется высокой стабильность только при низком содержании воды и, следовательно, низкой подвижности состава. При увеличении содержания воды наблюдается расслоение состава, т.е. его неустойчивость.A comparison of the indicators of water loss also shows that the water loss of the prototype is actually not controlled, while the water loss of the claimed aerated grouting material can be regulated in the range of 20-60 ml. High water loss is a consequence of the lack of water-binding additives and indirectly characterizes the sedimentation instability of the composition. The composition of the prototype is characterized by high stability only with a low water content and, therefore, low mobility of the composition. With an increase in water content, stratification of the composition is observed, i.e. its instability.
Заявленное количественное соотношение компонентов в предлагаемом аэрированном тампонажном материале является оптимальным, при котором проявляются все указанные положительные свойства.The claimed quantitative ratio of the components in the proposed aerated grouting material is optimal, in which all these positive properties are manifested.
Например, при добавлении органфосфатов ниже заявляемого предела - не обеспечивается необходимое время прокачиваемости, более заявляемого предела - увеличиваются водоотделение и схватывание материала не происходит.For example, when organophosphates are added below the claimed limit - the required pumpability is not provided, more than the declared limit - water separation increases and material setting does not occur.
Добавление гидроксиэтилцеллюлозы ниже заявляемого предела приводит к расслоению материала, более заявляемого предела - происходит загущение тампонажного материала до состояния, не пригодного для прокачивания насосами.The addition of hydroxyethyl cellulose below the claimed limit leads to delamination of the material, more than the claimed limit - there is a thickening of the cement material to a state not suitable for pumping.
Введение в материал волокнистого наполнителя ниже заявленного приводит к снижению прочности на сжатие, а избыток волокна снижает адгезионные свойства заявляемого материала и влияет на растекаемость и время загустевания.The introduction of a fiber filler material lower than stated in the material leads to a decrease in compressive strength, and an excess of fiber reduces the adhesive properties of the inventive material and affects the flowability and thickening time.
Введение НПАВ в недостаточном количестве не обеспечивает технологически требуемой плотности аэрированного тампонажного материала в соответсвии со скважинными условиями, а также снижается плотность контакта между аэрированным тампонажным материалом и породой, при этом избыток приводит к снижению прочности получаемого тампонажного камня.The introduction of nonionic surfactants in insufficient quantities does not provide the technologically required density of aerated grouting material in accordance with well conditions, and the contact density between aerated grouting material and the rock decreases, and excess leads to a decrease in the strength of the resulting grouting stone.
Таким образом, заявляемый тампонажный материал по сравнению с прототипом характеризуется высокой стабильностью, низкой водоотдачей, приемлемой (для изоляционных работ) реологией. При этом образующийся при твердении тампонажный камень характеризуется высокими показателями прочности и сцепления с породой, а также устойчивостью к размыву.Thus, the claimed grouting material in comparison with the prototype is characterized by high stability, low water loss, acceptable (for insulation work) rheology. At the same time, a cement stone formed during hardening is characterized by high rates of strength and adhesion to the rock, as well as resistance to erosion.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100344A RU2710650C1 (en) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Fast-setting aerated plugging material for installation of bridges in overproductive intervals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100344A RU2710650C1 (en) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Fast-setting aerated plugging material for installation of bridges in overproductive intervals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2710650C1 true RU2710650C1 (en) | 2019-12-30 |
Family
ID=69140775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019100344A RU2710650C1 (en) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Fast-setting aerated plugging material for installation of bridges in overproductive intervals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2710650C1 (en) |
Citations (4)
| 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 |
| RU2295554C1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Plugging material and a method for preparation thereof |
| RU2575489C1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Acid-soluble lightweight plugging material to liquidate absorption in productive formations |
| RU2654112C1 (en) * | 2017-04-19 | 2018-05-16 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Foam cement backfill material |
-
2019
- 2019-01-09 RU RU2019100344A patent/RU2710650C1/en active
Patent Citations (4)
| 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 |
| RU2295554C1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Plugging material and a method for preparation thereof |
| RU2575489C1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Acid-soluble lightweight plugging material to liquidate absorption in productive formations |
| RU2654112C1 (en) * | 2017-04-19 | 2018-05-16 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Foam cement backfill material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1213270B1 (en) | Well cement fluid loss control additive | |
| US7654326B1 (en) | Sorel cements and methods of making and using same | |
| US6457523B1 (en) | Delayed thixotropic cement compositions and methods | |
| US7435768B2 (en) | Foamed cement slurry | |
| RU2542063C1 (en) | Grouting composition for insulation of zones of intensive absorption | |
| AU2012262965B2 (en) | Use of methylhydroxyethyl cellulose as cement additive | |
| US7357834B2 (en) | Cement composition for use with a formate-based drilling fluid comprising an alkaline buffering agent | |
| RU2710650C1 (en) | Fast-setting aerated plugging material for installation of bridges in overproductive intervals | |
| CN108439919A (en) | A kind of fibre-reinforced infiltration crystallization type concrete | |
| RU2186942C1 (en) | Method of preparation of grouting composition | |
| US4050948A (en) | Method of making lightweight cement slurries and their uses | |
| US7059409B2 (en) | Methods of cementing and cement compositions containing a polymeric cement cohesion additive | |
| RU2259467C1 (en) | Base of densified grouting mortar mainly used in fractured carbonate reservoirs | |
| RU2654112C1 (en) | Foam cement backfill material | |
| RU2015155C1 (en) | Liquid for strengthening of unstable rocks at hole drilling | |
| RU2215124C1 (en) | Method of preparation of light-weight grouting mortar | |
| RU2623759C1 (en) | Foam-cementing plugging material for boreholes fixation | |
| RU2761317C1 (en) | Portland cement plugging composition | |
| RU2710862C1 (en) | Composition for isolating water influx into well | |
| RU2136843C1 (en) | Grouting mortar | |
| RU2691224C1 (en) | Complex reagent for grouting mortar | |
| RU2268989C2 (en) | Grouting mortar reagent, grouting mortar and well cementing method | |
| RU2191251C1 (en) | Grouting mortar (options) | |
| RU2575489C1 (en) | Acid-soluble lightweight plugging material to liquidate absorption in productive formations | |
| SU1513126A1 (en) | Binder |