SU1258987A1 - Cementing composition for boreholes - Google Patents
Cementing composition for boreholes Download PDFInfo
- Publication number
- SU1258987A1 SU1258987A1 SU853863193A SU3863193A SU1258987A1 SU 1258987 A1 SU1258987 A1 SU 1258987A1 SU 853863193 A SU853863193 A SU 853863193A SU 3863193 A SU3863193 A SU 3863193A SU 1258987 A1 SU1258987 A1 SU 1258987A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- water
- density
- magnesium chloride
- cement
- solution
- Prior art date
Links
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
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
- C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/5045—Compositions based on water or polar solvents containing inorganic compounds
Abstract
Изобретение относитс к нефтегазодобывающей пpo &Iшлeннocти и предназначено дл цементировани скважин . Цель изобретени - повьшение плотности тампонажного раствора, увеличение времени загустевани и обеспечение твердени без разрушени при 50-150 0. Тампонажный .раствор (ТР) содержит магнезиальный цемент, хлористый магний, добавку и воду. Дл приготовлени ТР используют порошок металлургического магнезита с удельной поверхностью 315-385 . В качестве добавки используют серно-кис- лое железо. Таким образом, ТР лклгоча- ет ингредиенты,I при следующем соотношении , мас.%: металлургический магнезит 60-66, серно-кислое железо 2-4, хлористый магний 9-12, остальное вода. Такое соотношение ингредиентов позвол ет получить ТР с плотностью 2,25-2,28 г/см. Введенное в ТР серно-кислое железо взаимодействует с составл ющими компонентами ТР, измен ет их растворимость, а продукты взаимодействи образуют комплексные водонераствориьше соединени . Прочность тампонажного камн при повышении температуры от 50 до возрастает. На поверхности образцов нет трещин. 2 табл. сл tsd ел 00 о 00 The invention relates to an oil and gas production & A & A, and is intended for cementing wells. The purpose of the invention is to increase the density of the cement slurry, increase the thickening time and ensure curing without breaking at 50-150 0. The cement slurry (TP) contains magnesia cement, magnesium chloride, an additive and water. For the preparation of TP, metallurgical magnesite powder with a specific surface area of 315-385 is used. Sulfuric iron is used as an additive. Thus, the TP lc is the ingredients, I in the following ratio, wt.%: Metallurgical magnesite 60-66, sulfuric acid iron 2-4, magnesium chloride 9-12, the rest is water. This ratio of ingredients allows to obtain a TP with a density of 2.25-2.28 g / cm. Sulfuric iron, introduced into TP, interacts with the constituents of TP, changes their solubility, and the reaction products form complex water-insoluble compounds. The strength of cement stone with increasing temperature from 50 to increases. There are no cracks on the surface of the samples. 2 tab. sl tsd ate 00 about 00
Description
Изобретение относитс к нефт ной и газовой отрасл м промьппленностп, к области бурени скважин, в частности к составам тампонажных растворов, и может быть использовано дл цементировани скважин с аномально высокими пластовыми давлени ми в atiHe расположени рапоносных горизонтов.The invention relates to the oil and gas sectors of the industry, to the field of well drilling, in particular to the compositions of cement slurries, and can be used for cementing wells with abnormally high formation pressures in the atiHe location of the horizontal horizons.
Целью изобретени вл етс повьппе ние плотности раствора, увеличение времени загустевани , обеспечение твердени без разрушени при 50-15СГСThe aim of the invention is to increase the density of the solution, to increase the thickening time, to ensure solidity without destruction at 50-15 ° C.
Тампонажный состав, включающий серно-кислое железо, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:The cement composition comprising sulfuric acid iron, in the following ratio of ingredients, wt.%:
МеталлургическийMetallurgical
магнезит60-66magnesite60-66
Хлористый магний 9-12Magnesium chloride 9-12
цc
Серно-кислое железо 2-4 ВодаОстальноеSulfuric acid iron 2-4 WaterOther
позвол ет получить тампонажный раствор , с плотностью 2,25-2,28 г/см , а прочность тампонажного камн при по™ вьшении температуры от 50-150 С неallows to obtain a cement slurry, with a density of 2.25-2.28 g / cm, and the strength of the cement stone, while keeping the temperature from 50-150 ° C, does not
только не снижаетс , но даже несколь ко возрастает (табл. 1), Кроне того, на поверхности образцов не наблюдаетс по влени трещин.however, it does not decrease, but even slightly increases (Table 1). In addition, on the surface of the samples, the appearance of cracks is not observed.
Дп приготовлени тампонажного раствора используют молотый раствор - металлургический магнезит с удельной поверхностью 315-385 . В табл.2 приведены данные о вли нии тонины помола металлургического магнезита fia свойства тампонажного раствора.Dp of preparing the cement slurry using a ground solution — metallurgical magnesite with a specific surface area of 315-385. Table 2 presents data on the effect of the fineness of grinding metallurgical magnesite fia cement slurry properties.
Испытани проведены по стандартным методикам. Линейное расширет1е определ ли через 3 сут твердени при и давлении 30 МПа.Tests conducted by standard methods. Linear expansion was determined after 3 days of curing at a pressure of 30 MPa.
В качестве серно-кислого железа можно использовать отход химической или металлургической промышленности (например,жидка фаза травильныхванн после нейтрализации серной кислоты). Отход представл ет собой кристаллический порошок бледно-желтого цвета, хорошо растворимь1Й в воде при нормальной температуре. Содержание основной соли в этих отходах до 95%.As a sulfuric acid iron, you can use the waste of the chemical or metallurgical industry (for example, the liquid phase is pickled after neutralization of sulfuric acid). The waste is a pale yellow crystalline powder, highly soluble in water at normal temperature. The content of basic salt in these wastes is up to 95%.
Введенное в тампонажный раствор серНо-кислое железо (окисное или за- кисноё) взаимодействует с составл - компонентами тампонажного раствора , измен ет их растворимость, а продукты взаимодействи образуют комплексные водонерастворимые соедк- «(Ени , несколько замедл ющие скорость гидратации в ранний период тверде- The sulfuric acid iron (oxide or acidic) introduced into the cement slurry interacts with the components of the cement slurry, changes their solubility, and the interaction products form complex water-insoluble compounds (“Eni”, which somewhat slow down the rate of hydration in the early period of hardening).
toto
1515
2020
2525
ни , так как блокируют доступ жидкости затворени к зернам магнезита и кристаллическим зародышам гидрат- ных новообразований. В дальнейшем это способствует повышению времени загустевани , а также повьш1ению тре- ЩИНО-, водо- и солестойкости тампонажного камн , твердеющего в интервале 50-150 С. С другой стороны зерна маталлургического магнезита,обожженного при 1200-1 на поверхности, имеют сравнительно низкую активность и невысокую скорость растворени в жидкости затворени . Все это обеспечивает тампонажному раствору требуемое врем загустевани при температурах твердени 50-150 С, а повьш1ен- на плотность исходных компонентов и прин тые их дозировки обеспечивают получение тампонажного раствора с по- вьвиенной плотностью (до 2300 кг/м ) без введени спе1даальных ут желителей и получение тампонажного камн , твердеющего без разрушени в заданном интервале температур.neither, since they block the access of the mixing fluid to the grains of magnesite and the crystalline nuclei of hydrate tumors. In the future, this contributes to an increase in the thickening time, as well as an increase in the failure rate, water and salt resistance of the cementing stone hardening in the range of 50–150 ° C. and low dissolution rate in the mixing fluid. All this provides the cement slurry with the required thickening time at hardening temperatures of 50-150 ° C, and the density of the initial components and the accepted dosages of them ensure the production of cement slurry with a bulk density (up to 2300 kg / m) without the introduction of a special equipment and obtaining cement stone hardening without destruction in a given temperature range.
Пример 1. 12 мас.% хлористого магни раствор ют в 24 мас.% воды . В образуюшийс раствор ввод т 4 мас.% серно-кислого железа. Этим раствором затвор ют 60 нас,7 металлургического магнезита, предварительно измельченного до удельной поверхности 350 + 20 м /кг.Example 1 12% by weight of magnesium chloride are dissolved in 24% by weight of water. 4% by weight of sulfuric iron is introduced into the resulting solution. This solution was used to shutter 60 of us, 7 metallurgical magnesite, previously ground to a specific surface of 350 + 20 m / kg.
Плотность полученного тампонажного раствора составл ет 2,28 г/см . Врем загустевани при 50 С 3чThe density of the resulting cement slurry is 2.28 g / cm. Time of thickening at 50 C 3h
48 мин, при 150 С 1 ч 56 мин. Прочность при изгибе через двое суток при 504 10,1 МПа, при 10,3 МПа, при 150 С 7,4 МПа.48 min, at 150 C 1 h 56 min. Flexural strength after two days at 504 10.1 MPa, at 10.3 MPa, at 150 C 7.4 MPa.
Прочность при изгибе через 28 сут выдерживани в воде при составл ет 11,8 МПа, при 9,0 МПа. Трещин через 28 сут выдерживани в воде при не наблюдаетс .Flexural strength after 28 days of aging in water at 11.8 MPa, at 9.0 MPa. No cracks were observed after 28 days in water.
Пример 2. 11 мас.% хлористого магни раствор ют в 23 мас.% воды. В образующийс раствор ввод т 3 мае.% серно-кислого железа. Этим раствором затвор нп- 63 мас.% металлургического магнезита.Example 2 11% by weight of magnesium chloride are dissolved in 23% by weight of water. The resulting solution is injected with 3% by weight sulfuric acid iron. This solution gate np-63 wt.% Metallurgical magnesite.
Плотность полученного тампонажного раствора составл ет 2,27 г/см . Врем загустевани при 3 ч 26 мин, при 150 С 1 ч 42 мин. Прочность при изгибе через двое суток при 10,4 МПа, при ЮО- С П,9МПа, при 9,5 МПа. Прочность при из- .гибе через 28 сут вьщержипани в во30The density of the obtained cement slurry is 2.27 g / cm. The time of thickening at 3 h 26 min, at 150 C 1 h 42 min. Flexural strength after two days at 10.4 MPa, at SO-S P, 9 MPa, at 9.5 MPa. Durability at izhibi in 28 days vosherzhipani in vo30
4040
4545
5050
5555
33
де при 50°С составл ет 12,1 МПа, пр 150°С 10,9 МПа. Трещин через 28 сут вьщерживани в воде при 150 С не наблюдаетс .de at 50 ° C is 12.1 MPa, pr 150 ° C 10.9 MPa. There are no cracks after 28 days in water at 150 ° C.
ПримерЗ. 9 мас.% хлористо- го магни раствор ют в 23 мас,% вод В образуюсчийс раствор ввод т 2 мас серно-кислого железа. .Этим растворе затвор ют 66 мас.% металлург иче кого магнезита.Example 9% by weight of magnesium chloride is dissolved in 23% by weight of water. 2% by weight of sulfuric acid iron is added to the resulting solution. This solution shutters 66% by weight of metallurgic magnesite.
Плотность полученного тампонаж- ногр раствора составл ет 2,25 г/см Врем загустевани при 50°С 3ч 7 мин, при 150 С 1 ч Т5 мин. Прочность при изгибе через двое суток The density of the resulting tampon solution was 2.25 g / cm. The thickening time at 50 ° С was 3 hours and 7 minutes, and at 150 ° C, 1 hour T5 minutes. Flexural strength after two days
прк 9,6 МПа, при 11,2 МПа при 150°С 10,3 МПа. Прочность при изгибе через 28 сут вьщерживани в воде при составл ет 9,2 МПа, при 9,8 МПа. Трещин через 28 сут вьщерживани в воде при 150 С не наблюдаетс .prc 9.6 MPa, at 11.2 MPa at 150 ° С 10.3 MPa. Flexural strength after 28 days of retention in water at 9.2 MPa, at 9.8 MPa. There are no cracks after 28 days in water at 150 ° C.
Пример 4. 12 мас.% хлористого магни раствор ют в 24 мас.% воды . В образующийс раствор ввод т 5 мас.% серно-кислого железа. Этим раствором затвор ют 59 мае.2 металлургического магнезита.Example 4 12% by weight of magnesium chloride are dissolved in 24% by weight of water. 5% by weight of sulfuric iron is introduced into the resulting solution. This solution is shuttered May 59 by metallurgical magnesite.
Плотность полученного тампонажно- го раствора составл ет 2,28 г/см. Врем .загустевани при 3 ч 55 мин, при 2ч 10 мин. Прочность при изгибе через двое суток твердени при 9,8 МПа, при 1001 11,2 МПа, при 150 С 7,0 МПа. Проч- кость при изгибе через 28 сут выдерживани в воде при составл ет МПа, при 9,2 МПа. Тре- щив через 28 cVT вьздерживани в воде при не наблюдаетс .The density of the resulting cement slurry is 2.28 g / cm. Cooking time at 3 h 55 min, at 2 h 10 min. Flexural strength after two days of hardening at 9.8 MPa, at 1001 11.2 MPa, at 150 C 7.0 MPa. Flexural strength after 28 days of aging in water at MPa, at 9.2 MPa. Cracking through 28 cVT holding in water was not observed.
П р и м е р 5. 9 мае Л хлористого нагни раствор ют в 23 мас.% воды. В образующийс раствор ввод т 1 мас.% ;серио-кислого железа. Этим растворомEXAMPLE 5 May 9 L of nitride chloride is dissolved in 23% by weight of water. 1% by weight; sero-acid iron is introduced into the resulting solution. This solution
затвор ют 67 мае. магнезита.shutter are 67 May. magnesite.
металлургическогоmetallurgical
Плотность полученного тампонажно- го раствора составл ет 2,25 г/см . 3рем загустевани при 50°С 2 ч 45 мин 50 при 150®С 50 мин. Прочность при изги- бе через двое суток твердени при 1,25 МПа, при 100®С 11,4 МПа, при 150 С 10,5 МПа.The density of the resulting cement slurry is 2.25 g / cm. 3 times thickening at 50 ° С 2 h 45 min 50 at 150 ° C 50 min. Flexural strength after two days of hardening at 1.25 MPa, at 100 ° C and 11.4 MPa, at 150 C 10.5 MPa.
Прочность при изгибе через 28 сут вьщерживани в воде при составл ет 7,7 МПа, при 150 С 6,9 МПа. Наблюдаютс трещины через 28 сут вьщерживани в воде при 150 с.Flexural strength after 28 days of retention in water at 7.7 MPa, at 150 C, 6.9 MPa. Cracks are observed after 28 days in water at 150 s.
Содержание металлургического магнезита в количествах менее 60 мас.% и более 66 мас.% не обеспечивает требуемую консистенцию цементного теста и его плотность в заданных пределах (2,25-2,28 г/см ).The content of metallurgical magnesite in quantities of less than 60 wt.% And more than 66 wt.% Does not provide the desired consistency of cement paste and its density within the specified limits (2.25-2.28 g / cm).
Содержание хлористого магни в указанных пределах обусловлено получением раствора хсидкости затворени плотностью 1,,30 г/см . При по- ВЕдаении плотности раствора образуетс труднорастворима смесь. Раствор с пониженной плотностью не обеспечивает высокую прочность цементного камн .The content of magnesium chloride within the specified limits is due to the preparation of a solution of mixing viscosity with a density of 1, 30 g / cm. When the density of the solution is formed, a hardly soluble mixture is formed. The solution with a lower density does not provide high strength cement stone.
Содержание серно-кислого железа в количествах менее 2 мас.% не обеспечивает трещиностойкости тампонаж- ного камн , более 4 мас.% - экономически нецелесообразно .The content of sulfuric acid iron in quantities of less than 2 wt.% Does not provide the crack resistance of the cement stone, more than 4 wt.% Is not economically feasible.
Тампонажный раствор может быть использован дл цементировани скважин с аномально-высокими пластовыми давлени ми в зоне рапоносных и солевых , отложений.Cement slurry can be used for cementing wells with abnormally high reservoir pressures in the zone of sedimentary and salt deposits.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853863193A SU1258987A1 (en) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Cementing composition for boreholes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853863193A SU1258987A1 (en) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Cementing composition for boreholes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1258987A1 true SU1258987A1 (en) | 1986-09-23 |
Family
ID=21165553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853863193A SU1258987A1 (en) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | Cementing composition for boreholes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1258987A1 (en) |
-
1985
- 1985-02-22 SU SU853863193A patent/SU1258987A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР 209360, кл. Е 21 В 33/13, 1965. Авторское свидетельство СССР 605936, кл. Е 21 В 33/138, 1975. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2614998A (en) | Low water-loss cement slurry | |
SU1258987A1 (en) | Cementing composition for boreholes | |
US4223733A (en) | Method for cementing oil wells | |
JPS60156895A (en) | Composition for cementing pit well passing salt layer | |
SU1661371A1 (en) | Grouting mortar | |
RU2042785C1 (en) | Grouting mortar | |
SU1640368A1 (en) | Grouting mortar | |
UA21335U (en) | Backfill solution for cementation of oil-and-gas wells under complicated mining-geological conditions | |
SU991028A1 (en) | Plugging composition for isolating absorption zones in well-drilling | |
SU987077A1 (en) | Method of preparing quick-setting plugging composition | |
RU2136843C1 (en) | Grouting mortar | |
RU1776761C (en) | Plugging mixture | |
SU1021764A1 (en) | Plugging composition | |
RU2213844C1 (en) | Method of grouting mortar-preparation | |
SU1190001A1 (en) | Method of preparing plugging composition | |
RU1832149C (en) | Plugging liquid | |
SU832059A1 (en) | Plugging composition | |
RU2151271C1 (en) | Light grouting mortar | |
SU1629485A1 (en) | Oil-well cement | |
RU2691224C1 (en) | Complex reagent for grouting mortar | |
SU1451258A1 (en) | Plugging composition | |
SU1513126A1 (en) | Binder | |
SU1346764A1 (en) | Plugging cement composition | |
SU1513127A1 (en) | Plugging composition | |
SU1164400A1 (en) | Plugging composition |