SU1301961A1 - Method of isolating formations in well and viscoelastic composition - Google Patents
Method of isolating formations in well and viscoelastic composition Download PDFInfo
- Publication number
- SU1301961A1 SU1301961A1 SU833660590A SU3660590A SU1301961A1 SU 1301961 A1 SU1301961 A1 SU 1301961A1 SU 833660590 A SU833660590 A SU 833660590A SU 3660590 A SU3660590 A SU 3660590A SU 1301961 A1 SU1301961 A1 SU 1301961A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- hardening
- composition
- cement
- water
- formations
- 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
- C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
- C09K8/512—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds containing cross-linking agents
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области креплени скважин и предназначено дл прУцесса цементировани обсадных колонн и дл установки цементных мостов. Цель изобретени - получение герметичной крепи, предотвращающей флюидоперетоки в зацементированном затрубном пространстве. Способ включает , последовательную закачку твердеющего тампонажного материала с нетвердеющим. Нетвердеющий материал располагают против непроницаемых пластов. В качестве нетвердеющего материала используют термодинамически устойчивый в зкоупругий состав. Его аэрируют со степенью аэрировани 20-60. В зкоупругий состав выполнен на основе водных растворов соли трехвалентного хрома (СТХ) и полиакрила- мида, смешанных в соотношени х 1:5- 30. Соотношение ингредиентов з составе следукицее, мас.%: полиакриламид 0,8-10,0; СТХ О,03-1,о; вода - остальное . Использование в качестве гелеобразовател СТХ обеспечивает термодинамическую устойчивость состава . При установке цементного моста часть состава располагаетс внутри моста, а часть - под ним. Это предотвращает гравитационное перемещение цементного раствора с заданного интервала . В случае образовани флюи- допровод щих каналов и перепада давлений состав деформируетс и самоуплотн етс , предотвраща флюидоперетоки . 2 с. и 2 з.п. фт-лы, 3 ил, 3 табл. (О СЛ г СО со О5The invention relates to the field of well casing and is intended for the process of casing cementing and for the installation of cement bridges. The purpose of the invention is to obtain a sealed support that prevents fluid flow in the cemented annulus. The method includes sequential injection of hardening cement material with non-hardening. Non-hardening material is disposed against impermeable formations. A thermodynamically stable and elastic elastic composition is used as a non-hardening material. It is aerated with a degree of aeration of 20-60. The elastic composition was made on the basis of aqueous solutions of trivalent chromium salt (CTX) and polyacrylamide mixed in ratios 1: 5-30. The ratio of ingredients to the composition of the sulphate, wt%: polyacrylamide 0.8-10.0; STH Oh, 03-1, o; water - the rest. The use of STX as a gelling agent ensures the thermodynamic stability of the composition. When installing a cement bridge, part of the composition is located inside the bridge, and some - under it. This prevents the gravitational movement of the cement slurry from a given interval. In the case of the formation of fluid-conducting channels and a pressure differential, the composition is deformed and self-compacted, preventing fluid flow. 2 sec. and 2 z. p. ft-ly, 3 silt, 3 tab. (O SL g CO with O5
Description
Изобретение относитс к креплению скважин, а именно к процессу цементировани обсадных колонн и установ- ке цементных мостов.The invention relates to the fastening of wells, namely to the process of casing cementing and the installation of cement bridges.
Цель изобретени - получение герметичной крепи, предотвращающей флщи доперетоки в зацементированном эа- трубном,пространстве, и обеспечение термодинамической устойчивости в зко упругого состава.The purpose of the invention is to obtain a sealed lining, preventing flush plugs in the cemented electric tubular space, and ensuring the thermodynamic stability of the visco-elastic composition.
На фиг. 1 приведен пример использовани нетвердеющего состава дл герметизации определенных .участков при установке цементного моста , на фиг. 2 - то же, при цементировании затрубного пространства (а - нетвердеющий состав, б - непроницаемые пласты; в - флюидосодержащие пласты; г - цементный камень д - промывочна жидкость); на фиг. 3 - схема рабочей камеры экспериментальной установки , на которой испытывают предлагаемый способ разобщени пластов.FIG. 1 shows an example of using a non-hardening composition to seal certain areas when a cement bridge is installed; FIG. 2 - the same, when cementing the annulus (a - non-hardening composition, b - impermeable formations; c - fluid-containing formations; d - cement stone d - washing liquid); in fig. 3 is a diagram of a working chamber of an experimental installation on which the proposed method of segregation of layers is tested.
Камера содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2, входной 3 и выходной 4 патрубки, 5 и 6 - краны, втулку 7, иммитирующую обсадную колонну, порции тампонажного раствора-камн 8 и 9, пленка глинистого раствора 10, ВУС 11, дно 12.The chamber contains a cylindrical body 1, a lid 2, an inlet 3 and an outlet 4 nozzles, 5 and 6 - taps, a sleeve 7, imitating a casing, portions of cement slurry 8 and 9, a film of mud 10, VUS 11, bottom 12.
Пример. В процессе закачки цементного раствора в скважину (как при цементировании обсадных колонн, так и при установке цементных мостов между отдельными порци ми цемента закачивают порцию в зкоупругой жидкости (табл. 1 п.2), причем этот состав оказываетс внутри столба цементного раствора и место его расположени выбираетс так, чтобы он оказалс 40 тав на основе водных растворов солиExample. In the process of pumping cement mortar into the well (both when cementing casing strings and when installing cement bridges between individual portions of cement, a portion is pumped into the viscoelastic fluid (Table 1 p.2), and this composition is inside the cement mortar column and location is chosen so that it turns out to be 40 tav based on aqueous solutions of salt
трехвалентного хрома и полиакрилами- да, смешанных в соотношени х 1:5-30.trivalent chromium and polyacrylamide, mixed in a ratio of 1: 5-30.
В табл. 1 приведены термодинамически устойчивые в зкоупругие соста вы и их свойства.In tab. Figure 1 shows thermodynamically stable viscoelastic compositions and their properties.
Так, дл получени состава 1 смешали 1000 мл Дзержинского ПАА с условной в зкостью 220 с по СПВ-5 иSo, to obtain the composition 1, 1000 ml of Dzerzhinsky PAA was mixed with a conditional viscosity of 220 seconds according to SPV-5 and
против непроницаемого пласта, раздел ющего разнонапорные на участке с центрированной колонной. При установке цементного моста часть состава располагаетс внутри моста, а часть - 45 под ним (фиг. 1). Последнее также предотвращает гравитационное перемещение цементного раствора с заданного интервала. После затвердевани against an impermeable reservoir separating the multi-pressure reservoir on a site with a centered column. When installing a cement bridge, part of the composition is located inside the bridge, and part - 45 under it (Fig. 1). The latter also prevents the gravitational movement of cement mortar from a given interval. After hardening
цементного раствора, в случае образо-50 Смесь перемешали на ме5 ;анической вани флюидопровод щих каналов и перепада давлений, состав деформируетс и самоуплотн етс , предотвраща флюидоперетоки. В случае образовани каналов,Например,между тампонажным кам-55 и был оставлен на хранение в гер- нем и стенками обсадных труб или стенка- метично закрытом эксикаторе. Через ми обсадных труб и стенками скважины, давление флюидов в которых не может быть больше пластоврго, возникаетthe cement slurry, in the case of the formation of the 50 Mixture was mixed for 5, the composition of the fluid-conducting channels and the pressure drop, the composition is deformed and self-compacted, preventing fluid flow. In the case of the formation of channels, for example, between the backfill chamber Kam-55 and was left for storage in the herm and the walls of the casing or the wall of a desiccator closed. Through the casing and the walls of the well, the pressure of fluids in which there can be no more plasticity, occurs
20 мл 10%-ного растворе. Cr(SO)20 ml of 10% solution. Cr (SO)
мешалке с турбинкой, в результате чего ее объем за счет 1 азировани увеличилс на 50 мл. Через 5 мин раствор приобрел в зкоупругие свойст4 , 8, 12 и 16 мес. опр€;дел ли водо- отделение. Дл получени состава 6 этот состав газировали С1шьнее, увеперепад давлений, напраншенный от состава в канал. Под действием этого перепада давлений состав расшир етс в канал и за счет своих в зкоупругих сил кольматирует его, предотвраща флюидоперетоки.a stirrer with an impeller, as a result of which its volume increased by 50 ml due to 1 aeration. After 5 minutes, the solution acquired in the elastic properties, 8, 12 and 16 months. Determining whether the water department. In order to obtain composition 6, this composition was carbonated C1nne, with a differential pressure that was drained from the composition into the channel. Under the action of this pressure differential, the composition expands into the channel and, due to its viscoelastic forces, clogs it, preventing fluid flow.
Лабораторные испытани способа провод т на приборе, схема рабочей камеры которого изображена на фиг.З, На внутренние поверхности корпуса и дна камеры нанос т пленку необработанного глинистого раствора. Затем в камеру между двум порци ми раствора портландцемента помещают в зкоупругийThe laboratory tests of the method are carried out on the instrument, the circuit of the working chamber of which is depicted in FIG. Then in the chamber between two portions of the Portland cement solution is placed in the elastic elastic
состав. В одних случа х его предварительно газируют, в других нет. Массы в зкоупругих составов, как и порций цементного раствора, во всех случа х берут одинаковыми. Затвердениеcomposition. In some cases it is pre-gassed, in others it is not. The masses in the resilient compositions, as well as portions of the cement slurry, are the same in all cases. Hardening
цементного раствора происходит в течение 24 ч при давлении 4 кг/см без подпитки водой. Затем давление сбрасывают и определ ют герметичность системы. Дл этого через нее продавливают воду. В случае, когда нетвердеющий состав не аэрирован, система оказываетс негерметичной из-за образовавшихс в глинистой пленке трещин и неспособности состава закупоритьcement mortar occurs within 24 hours at a pressure of 4 kg / cm without water. The pressure is then released and the tightness of the system is determined. For this, water is forced through it. In the case where the non-hardening composition is not aerated, the system is leaking due to cracks in the clay film and the inability of the composition to plug
их. Вода проникает по трещинам по всей длине камеры при давлении О - О,1 кг/см. Когда же аэрируют нетвердеющий состав, вода проникает через систему при давлени х, превышающихtheir. Water penetrates cracks along the entire length of the chamber at a pressure of O - O, 1 kg / cm. When the non-hardening composition is aerated, water penetrates through the system at pressures exceeding
4 кг/см, несмотр на аналогичные4 kg / cm, despite similar
трещинообразовани в глинистой пленке. В качестве нетвердеющего тампонажного материала используют термодинамически устойчивьй в зкоупругий сострехвалентного хрома и полиакрилами- да, смешанных в соотношени х 1:5-30.cracking in a clay film. As a non-hardening grouting material, thermodynamically resistant in the elastic elastic covalent chromium and polyacrylamide, mixed in ratios of 1: 5-30, are used.
В табл. 1 приведены термодинамически устойчивые в зкоупругие составы и их свойства.In tab. 1 shows thermodynamically stable viscoelastic compositions and their properties.
Так, дл получени состава 1 смешали 1000 мл Дзержинского ПАА с условной в зкостью 220 с по СПВ-5 иSo, to obtain the composition 1, 1000 ml of Dzerzhinsky PAA was mixed with a conditional viscosity of 220 seconds according to SPV-5 and
Смесь перемешали на ме5 ;анической и был оставлен на хранение в г метично закрытом эксикаторе. ЧереThe mixture was mixed on an anic and mixed and was stored in a methically closed desiccator. Cheree
20 мл 10%-ного растворе. Cr(SO)20 ml of 10% solution. Cr (SO)
Смесь перемешали на ме5 ;анической и был оставлен на хранение в гер- метично закрытом эксикаторе. Через The mixture was mixed on an anic and mixed and was stored in a hermetically sealed desiccator. Through
мешалке с турбинкой, в результате чего ее объем за счет 1 азировани увеличилс на 50 мл. Через 5 мин раствор приобрел в зкоупругие свойстСмесь перемешали на ме5 ;анической и был оставлен на хранение в гер- метично закрытом эксикаторе. Через a stirrer with an impeller, as a result of which its volume increased by 50 ml due to 1 aeration. After 5 min, the solution acquired the elastic elastic properties; the mixture was mixed on a me5; it was animated and left for storage in a hermetically closed desiccator. Through
4, 8, 12 и 16 мес. опр€;дел ли водо- отделение. Дл получени состава 6 этот состав газировали С1шьнее, увеличива интенсивность перемешивани . Дл получени состава 7 вз ты 1000м 0,82%-ного понского полиакриламида СПД-20 и смешаны с 15 мл 20%-ного раствора сернокислого хрома, 4, 8, 12 and 16 months. Determining whether the water department. In order to obtain composition 6, this composition was carbonated with C1nne, increasing the intensity of mixing. To obtain the composition 7, 1000m of 0.82% Japanese polyacrylamide SPD-20 are taken and mixed with 15 ml of a 20% aqueous solution of chromium sulfate,
Результаты приведены в табл. 1 и свидетельствуют ,что предлагаема рецептура ВУС обладает очень малым водоотделе- нием в течение длительного времени и отсутствием синерезиса и, следова- тельно, термодинамически стабильна. Температурный интервал применени состава 0-100 С. Нижний предел обусловлен температурой замерзани состава , верхний - температурой, при ко торой происходит снижение упругих свойств состава приблизительно в два раза по сравнению с их значени ми при 20°С. Об упругих свойствах можно судить по величине нормальных напр жений ,, представленных в табл ( номера составов и содержание ингредиентов соответствует табл, 1).The results are shown in Table. 1 and indicate that the proposed WCS formulation has very little water separation for a long time and the absence of syneresis and, therefore, is thermodynamically stable. The temperature range of application of the composition is 0-100 ° C. The lower limit is caused by the freezing temperature of the composition, the upper one - by the temperature at which the elastic properties of the composition decrease by approximately two times compared with their values at 20 ° C. The elastic properties can be judged by the magnitude of the normal stresses presented in the table (the composition numbers and the contents of the ingredients correspond to table 1).
Проведены опыты по изучению гер- метичности системы, включающей сжатьщ аэрированный ВУС, помещенный в замкнутую полость. Последн соединена с каналами.Experiments were carried out to study the tightness of the system, including compressing the aerated MAS placed in a closed cavity. Last connected to channels.
Результаты исследований изолирую- щей способности различных термодинамически устойчивых в зкоупругих составов (согласно табл. 1) приведены в табл. 3.The results of studies of the insulating ability of various thermodynamically stable viscoelastic compositions (according to Table 1) are listed in Table. 3
Согласно приведенным примерам (табл. 3) положительный эффект возрастает при увеличении газосодержани в составе от 5 до 30 об.%. Учитыва , что предлагаемый способ наиболее целесообразно примен ть в скважинах глубиной до 2000 м, дл обеспечени в скважине указанного газоосдержани на поверхности состав необходимо газировать со степенью газировани от 10 до 60.According to the examples given (Table 3), the positive effect increases with increasing gas content in the composition from 5 to 30 vol.%. Considering that the proposed method is most appropriately used in wells up to 2000 m in depth, in order to ensure the specified gas containment on the surface of the well, the composition must be aerated with a carbonation degree from 10 to 60.
Из данных табл. 1-3 следует, что известный состав в предлагаемом способе использовать нельз , так как он термодинамически неустойчив и через несколько часов после цементиро- вани саморазрушаетс (табл. 1) и. не может преп тствовать флюидопере- току (табл. 31, а его структурно-механические характеристики недостаточны даже дл того, чтобы преп тство- 55 жит от 5 до 30 мае.ч. полиакриламида.From the data table. 1-3, it is clear that the known composition in the proposed method cannot be used, since it is thermodynamically unstable and, several hours after cementing, self-destructs (Table 1) and. cannot interfere with fluid flow (Table 31, and its structural and mechanical characteristics are insufficient even to prevent from 5 to 30 parts by weight of polyacrylamide).
вать всплытию .. Ь- , ci-jo, не говор уже о сдерживании перепадов давлений, поскольку минимальна разрывна прочность ВУСов, при которой не происходит всплытие пузырьков газа диаметром до 10 мм, составл ет около 0,8 кПа.ascending .. b-, ci-jo, not to mention the containment of pressure drops, since the minimum tensile strength of the HVUS, at which the bubbling of gas with a diameter up to 10 mm does not occur, is about 0.8 kPa.
Пример приготовлени ВУС. В 1 м технической воды раствор ют ПАА в количестве 300 кг до получени раствора с условной в зкостью по СПВ-5 180-200 с. В раствор ввод т азотнокислый хром в виде 20%-ного раств.рра в объеме 5 л и перемешиваю Производ т закачку состава в скважину после первой порции цементного раствора с одновременной аэрацией.An example of the preparation of the MAS. PAA in the amount of 300 kg is dissolved in 1 m of technical water to obtain a solution with a conditional viscosity according to SPV-5 for 180–200 s. Chromium nitrate is introduced into the solution in the form of a 20% solution in a volume of 5 liters and mixed. The composition is injected into the well after the first portion of cement slurry with simultaneous aeration.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833660590A SU1301961A1 (en) | 1983-11-05 | 1983-11-05 | Method of isolating formations in well and viscoelastic composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833660590A SU1301961A1 (en) | 1983-11-05 | 1983-11-05 | Method of isolating formations in well and viscoelastic composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1301961A1 true SU1301961A1 (en) | 1987-04-07 |
Family
ID=21088405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833660590A SU1301961A1 (en) | 1983-11-05 | 1983-11-05 | Method of isolating formations in well and viscoelastic composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1301961A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507378C1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | Method of sealing degassing holes |
-
1983
- 1983-11-05 SU SU833660590A patent/SU1301961A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1040116, кл. Е 21 В 33/13, 1984. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507378C1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | Method of sealing degassing holes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6732797B1 (en) | Method of forming a cementitious plug in a well | |
US3375872A (en) | Method of plugging or sealing formations with acidic silicic acid solution | |
US6235809B1 (en) | Multi-functional additive for use in well cementing | |
CA2559467C (en) | Apparatus and methods for sealing voids in a subterranean formation | |
US3967681A (en) | Repair of cement sheath around well casing | |
US4635724A (en) | CO2 -enhanced hydrocarbon recovery with corrosion-resistant cement | |
EP2031034A1 (en) | Methods of reducing the impact of a formate-based drilling fluid comprising an alkaline buffering agent on a cement slurry | |
US20180065891A1 (en) | Carbon dioxide-resistant portland based cement composition | |
US3126958A (en) | Cementing casing | |
SU1301961A1 (en) | Method of isolating formations in well and viscoelastic composition | |
AU2012301442A1 (en) | Carbon dioxide-resistant Portland based cement composition | |
RU2723416C1 (en) | Method of repair-insulation works in oil and gas well | |
RU2271444C1 (en) | Method for water-permeable reservoir isolation | |
RU2170333C1 (en) | Process correcting defects of casing strings | |
SU1138479A1 (en) | Method of restoring fluid-tightness of off-casting space | |
RU1802084C (en) | Method for blocking lost-circulation formation | |
SU945380A1 (en) | Bufer fluid | |
SU1516599A1 (en) | Method of cementing wells | |
RU2039206C1 (en) | Grouting mortar | |
RU2255204C1 (en) | Lightened cementing solution, cementing solution for productive zone of well and method for cementing wells | |
SU1303702A1 (en) | Method of cementing casings of deep wells | |
SU1421849A1 (en) | Method of isolating water inflow into operating well | |
RU2011795C1 (en) | Method of prevention of interstring manifestations | |
SU1006712A1 (en) | Composition for sealing-off formation fluid inflow to well | |
RU2081996C1 (en) | Method for cementation of casing string |