SU1571220A1 - Expanding grouting mortar - Google Patents
Expanding grouting mortar Download PDFInfo
- Publication number
- SU1571220A1 SU1571220A1 SU884403995A SU4403995A SU1571220A1 SU 1571220 A1 SU1571220 A1 SU 1571220A1 SU 884403995 A SU884403995 A SU 884403995A SU 4403995 A SU4403995 A SU 4403995A SU 1571220 A1 SU1571220 A1 SU 1571220A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cement
- water
- adhesion
- stone
- solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к бурению скважин. Цель - повышение сцеплени цементного камн с обсадной колонной при одновременном увеличении термостойкости. Тампонажный раствор содержит следующие компоненты, мас.ч.:шлакопесчаный цемент 50,0-70,0The invention relates to the drilling of wells. The goal is to increase the adhesion of the cement stone to the casing while increasing the heat resistance. The cement slurry contains the following components, parts by weight: slag-sand cement 50.0-70.0
пылевидна зола горючих сланцев 30,0-50,0dust ash combustible shale 30,0-50,0
бентонитовый глинопорошок 0,66-1,00bentonite dry mud 0,66-1,00
феррохромлигносульфонат 0,25-0,40ferrochrome lignosulfonate 0,25-0,40
нитрилометилфосфонова кислота 0,03-0,10nitrilomethylphosphonic acid 0.03-0.10
железный купорос 0,30-0,70iron vitriol 0.30-0.70
вода 50,0-52,0. При приготовлении раствора диспергируют бентонитовый порошок в воде. Затем раствор ют добавки и затвор ют сухую смеь шлакопесчаного цемента и пылевидной золы. Введение железного купороса позвол ет замедлить скорость гидратации и обеспечить расширение после транспортировани раствора по скважине. Использование раствора позволит повысить качество разобщени близкорасположенных пластов. 1 табл.water 50.0-52.0. When preparing the solution, the bentonite powder is dispersed in water. The additives are then dissolved and the dry mixture of slag-sand cement and powdered ash is closed. The introduction of ferrous sulfate allows to slow down the rate of hydration and to ensure expansion after transportation of the solution through the well. The use of the solution will improve the quality of separation of closely spaced layers. 1 tab.
Description
Изобретение относитс к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к расшир ющимс тампонаж-1 ным растворам, и может быть использовано при креплении в диапазоне температур 100-150°С.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to expanding tamponazh-1 solutions, and can be used when mounting in the temperature range of 100-150 ° C.
Цель изобретени - повышение сцеплени цементного камн с обсадной колонной при одновременном увеличении термостойкости.The purpose of the invention is to increase the adhesion of the cement stone to the casing while increasing the heat resistance.
Расшир ющийс тампонажный раствор содержит шлакопесчаный тампонажный цемент (ШПИС), расшир ющую добавку - пылевидную золу горючих слан- цев, замедл ющие добавки - нитрилотриметилфосфоновую кислоты (НТФ) и феррохромлигносульфонат (ФХЛС), а также бентонитовый глинопорошок, железный купорос и воду при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:Expandable plugging solution contains shlakopeschany well cement (Spiess) expands guide additive - dust-like fly ash of combustible slates, retarding additives - atmp (NTF) and ferrochrome lignosulfonate (FHLS), and bentonite gel powder, iron sulfate and water in the following ratio components, ma.ch .:
ШлакопесчаныйSlag sandy
цемент50,00 - 70,00cement50.00 - 70.00
Пылевидна золаDust ash
горючих сланцев 30,00 - 50,00 Нитрилотриметил- фосфонова кислота0 ,03 - 0,10 Феррохромлигносульфонат 0,20 - 0,40oil shale 30.00 - 50.00 Nitrilotrimethyl-phosphonic acid 0, 03 - 0.10 Ferrochrome lignosulfonate 0.20 - 0.40
Бентонитовый глинопорошок Железный купорос ВодаBentonite clay powder Iron vitriol Water
0,66 - ,000.66 -, 00
0,30 - 0,70 50,00 - 52,00 Высока термостойкость цементного камн из тампонажного- раствора в диапазоне 100-150°С обусловлена качественным составом шлакопесчаного цемента, твердеющего с образованием низкоосновных гидросиликатов кальци , а также образованием дополнительно значительного количества гидросиликатов тоберморитового типа и кремнеземсодержащих алюмоферитных гидрогранатов кальци при взаимодействии гкдроксида кальци гидра- тированной сланцевой золы-с кварцем и доменным шлаком.0.30 - 0.70 50.00 - 52.00 High temperature resistance of cement stone from cement slurry in the range of 100-150 ° C is due to the qualitative composition of slag sand sand hardening with the formation of low-base calcium hydrosilicates, as well as the formation of an additional significant amount of tobermorite hydrosilicates type and silica-containing aluminiferic calcium hydrogranates in the interaction of calcium hydroxide with hydrated slate ash — with quartz and blast-furnace slag.
Высокое сцепление цементного камн из тампонажного раствора с обсадной колонной в диапазоне 100-150°С, обусловлено как составом- продуктов твердени , так и высокими значени ми остаточного, т.е. происход щих непосредственно в затрубном пространстве скважины расширени и самоуплотнени твердеющего тампонажного раствора в результате применени добавки - железного купороса.The high adhesion of the cement stone from the cement slurry to the casing in the range of 100-150 ° C is caused by both the composition of the hardening products and the high residual values, i.e. the expansion and self-consolidation of hardening cement slurry as a result of the use of the additive — iron sulphate — that occurs directly in the annulus of the well.
Регулирующее действие железного купороса на кинетику расширени тампонажного раствора объ сн етс образованием на частицах оксида кальци сланцевой золы пленки сульфата кальци , замедл ющей скорость гидратации оксида кальци . Гидроксиды железа (II), образующиес в результате гидролиза сульфонат железа, кольматируют поверхность кристаллов портландита, образующихс при взаимодействии окиси.кальци с водой, преп тству их росту и способству замедлению процесса расширени всей системы в целом.The regulating effect of ferrous sulfate on the kinetics of the expansion of the cement slurry is due to the formation on the calcium oxide particles of a slate ash film of calcium sulfate, which slows down the rate of hydration of calcium oxide. Iron (II) hydroxides, formed as a result of hydrolysis of ferrous sulfonate, clog the surface of portlandite crystals formed by the interaction of an oxide. Calcium with water, preventing their growth and helping to slow down the expansion process of the whole system.
Пылевидна зола гор чих сланцев - тонкодисперсный минеральный остаток от сжигани горючих сланцев , уловленный из дымовых газов системой обеспыливани . Содержание несв занного оксида кальци в зоне составл ет Не менее ,16%, а дисперсность (остаток на сите № 008) - не более 30%.Hot shale dust is a finely dispersed mineral residue from the combustion of oil shale, trapped from flue gases by a dedusting system. The content of unbound calcium oxide in the zone is not less than 16%, and the dispersion (residue on sieve No. 008) is not more than 30%.
Приготовление тампонажного раствора производ т по обычной технологии путем затворени сухой смеси цемента и сланцевой золы с последуюThe cement slurry is prepared by conventional technology by mixing a dry mixture of cement and slate ash, followed by
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
щим перемешиванием в мешалке. Все добавки , в том числе железный купорос , ввод тс с водой затворени . Бентонитовый глинопорошок вводитс с водой затворени , но при этом осуществл етс его диспергирование в течение 30-40 мин.stirring in a mixer. All additives, including iron sulphate, are introduced with the mixing water. The bentonite clay powder is introduced with the mixing water, but at the same time it is dispersed within 30-40 minutes.
Пример 1.В50 мае.ч. воды раствор ют 0,03 мае.ч. НТФ, 0,2мае.ч. ФХЛС, 0,3 мае.ч. железного купороса и диспергируют 0,66 мае.ч. бентонитового глинопорошка. Раствором затвор ют 70 мае.ч. цемента ШПЦС-120 и 30 мае,ч. пылевидной золы горючих сланцев. Полученный тампонажный раствор с растекаемостью 205 мм предварительно перемешивают 2 ч в консистометре при 8б°С и 30 МПа, затем из него формируют образцы. Через 24 ч твердени при ЮО°С и 30 МПа расширение камн составл ет 7,2%, а сцепление - 3,2 МПа.Example 1.B50 mac. water dissolves 0.03 wt.h. NTF, 0.2 mea.h. FHLS, 0.3 mah.h. iron sulphate and dispersed 0.66 mach. bentonite clay powder. The solution is shut 70 math. cement cement-120 and 30 May, h. dust ash combustible shale. The resulting cement slurry with a flowability of 205 mm is pre-mixed for 2 hours in a consistometer at 8 ° C and 30 MPa, then samples are formed from it. After 24 hours of hardening at 10 ° C and 30 MPa, the expansion of the stone is 7.2%, and the adhesion is 3.2 MPa.
Пример 2. В 51 мае.ч. воды раствор ют 0,05 мае.ч. НТФ, 0,3 мае.ч. ФХЛС, 0,5 мае.ч. железного купороса и диспергируют 0,85 мае.ч. бентонита. Раствором затвор ют 60 мае.ч. цемента и 40 мае.ч. сланцевой золы. Полученный раствор с растекаемостью 200 мм перемешивают при 100°С и 40 МПа. При 125°С и 40 МПа расширение камн составл ет 9,5%, а сцепление - 5,0 МПа.Example 2. In 51 mach. water dissolves 0.05 wt.h. NTF, 0.3 math. FHLS, 0.5 mac. iron sulphate and dispersed 0.85 mach. bentonite. The solution of the shutter is 60 mph. cement and 40 ma.h. shale ash. The resulting solution with a flowability of 200 mm is stirred at 100 ° C and 40 MPa. At 125 ° C and 40 MPa, the expansion of the stone is 9.5%, and the adhesion is 5.0 MPa.
Пример 3. В 52 мае.ч. воды раствор ют 0,1 мае.ч. НТФ, 0,4 мае.ч. ФХЛС, 0,7 мае.ч. железного купороса.и диспергируют 1 мас.ч. бентонита. Раствором затвор ют 50 мас.ч. цемента и 50 мас.ч. сланцевой золы. Полученный раствор с растекаемостью 200 мм перемешивают при 120°С и 50 МПа. При 150°С и 50 МПа расширение камн составл ет 9,1%, а сцепление - 6,3 МПа.Example 3. 52 ma.ch. water is dissolved 0.1 wt.h. NTF, 0.4 mac. FHLS, 0.7 ma.ch. iron vitriol. and dispersed 1 wt.h. bentonite. The solution shutter 50 wt.h. cement and 50 wt.h. shale ash. The resulting solution with a flowability of 200 mm is stirred at 120 ° C and 50 MPa. At 150 ° C and 50 MPa, the expansion of the stone is 9.1%, and the adhesion is 6.3 MPa.
Пример 4.В 50 мас.ч, воды раствор ют 0,03 мас.ч. НТФ, 0, 2 мае.ч. ФХЛС, 0,2 мас.ч. железного купороса и диспергируют 1 м ас.ч. бентонита. Раствором затвор ют 50 мас.ч. цемента и 50 мас.ч. сланцевой золы. Приготовленный тампонажный раствор с растекаемостью 210 мм перемешивают при 80°С и 30 МПа. Расширение камн при 100°С и 30 МПа составл ет 4,3%, а сцепление -1,9 МПа.Example 4. In 50 parts by weight of water, 0.03 parts by weight of water are dissolved. NTF, 0, 2 ma.ch. FHLS, 0.2 wt.h. iron sulphate and dispersed 1 m as.ch. bentonite. The solution shutter 50 wt.h. cement and 50 wt.h. shale ash. The prepared cement slurry with a flow of 210 mm is stirred at 80 ° C and 30 MPa. The expansion of the stone at 100 ° C and 30 MPa is 4.3%, and the adhesion is -1.9 MPa.
II
Пример 5.В 52 мас.ч. воды раствор ют 0,.ч. НТФ, 0,4 мае.ч. ФХЛС, 0,8 мас.ч. железного купоросаExample 5. In 52 wt.h. water dissolved 0, .h. NTF, 0.4 mac. FHLS, 0.8 wt.h. iron sulphate
5five
и диспергируют 0,66 мае,ч. бентонит Раствором затвор ют 70 мае.ч. цемента и 30 мае.ч. сланцевой золы. Приготовленный тампонажный раствор с растекаемостью 180 мм перемешивают - при 120°С и 50 МПа. Расширение камн при 150°С и 50 МПа составл ет 6,3%, а сцепление - 2,6 МПа.and dispersed May 0.66, h. bentonite Solution shutter 70 mach. cement and 30 ma.h. shale ash. The prepared cement slurry with a flow of 180 mm is stirred at 120 ° C and 50 MPa. The expansion of the stone at 150 ° C and 50 MPa is 6.3%, and the adhesion is 2.6 MPa.
Тампонажный раствор имеет высоки температурный диапазон применени , а регулируема кинетика расширени позвол ет получить повышенное сцепление цементного камн с обсадной колонной и стенками и, таким образом , уменьшить количество ремонтно- изол ционных работ в период освоени скважин и продлить межремонтный период их эксплуатации.The cement slurry has a high temperature range of application, and the adjustable expansion kinetics allows to obtain an increased adhesion of the cement stone to the casing and walls and, thus, reduce the amount of repair and insulation works during the period of well development and extend the turnaround time between them.
В температурном интервале 100- 150 С оптимальными вл ютс смеси с соотношением ШПНС-120 и сланцевой золы от 70:30 до 50:50.In the temperature range of 100-150 ° C, mixtures with a ratio of HPS-120 and shale ash from 70:30 to 50:50 are optimal.
В таблице представлены данные о вли нии двухчасового предварительного перемешивани , имитирующего транспортирование тампонажного раствора в за рубное пространство скважины, на расширение цементногоThe table presents data on the effect of a two-hour pre-mixing, imitating the transportation of cement slurry into the well’s ruble space, on the expansion of cement
,/bVv, / bVv
камн (j-i и сцепление его с колонной , характеризуемое величиной касательного напр жени () при выдавливании затвердевшего цементного камн из стального цилиндра. Как видно из таблицы расширение камн , твердевшего после предварительного- перемешивани раствора, составл ет всего 20,2-25,0; 16,6-18,9 и 11,6- 12,7% расширени камн , твердевшего в статических услови х при 100, 125 и 1 50°Г. соответственно. Этим невысоким остаточным расширением и объ сн етс падение (на ) величины сцеплени камн в случае предварительного перемешивани тампонажного раствора (растворы 1,16, 31, 6, 21, 36, 11, 26, 41 ).stone (ji and its adhesion to the column, characterized by the magnitude of the tangential stress () when extruding the hardened cement stone from the steel cylinder. As can be seen from the table, the expansion of the stone solidified after the preliminary mixing of the solution is only 20.2-25.0; 16.6-18.9 and 11.6-12.7% of the expansion of the stone, hardened under static conditions at 100, 125 and 1 50 ° G., respectively. This low residual expansion explains the drop (on) the value of adhesion stone in case of preliminary mixing of cement slurry (solutions 1,16, 31, 6, 21, 36, 11, 26, 41).
Введение в состав тампонажного раствора 0,3-0,4; 0,4-0,5 и 0,6- мае.ч. железного купороса соответственно при 100; 125 и 150 С позвол ет сохранить высокие значени сцеплени камн с колонной за счет замедлени скорости гидратации оксида кальци золы в,о врем двухчасового перемешивани (растворы 3, 4, 18, 19, 33, 34, а, 9, 23, 24, 38, 39, .13, 14 28, 29, 43, 44). При этом ЈСАВ вIntroduction to the composition of the cement slurry 0.3-0.4; 0.4-0.5 and 0.6 ma.ch. iron vitriol, respectively, at 100; 125 and 150 ° C maintains high values of the adhesion of the stone to the column by slowing down the rate of hydration of calcium oxide ash in, about the time of two-hour mixing (solutions 3, 4, 18, 19, 33, 34, a, 9, 23, 24, 38 , 39, .13, 14, 28, 29, 43, 44). At the same time ЈSAV in
7I7207I720
указанных растворах в 2,3-2,7 рапа выше, чем у аналогичных растворах без добавки железного купороса.these solutions in 2,3-2,7 rapa higher than that of similar solutions without the addition of iron sulphate.
Дозировка железного купороса ниже оптимальных значений не обеспечивает высоких значений сцеплени камн и предварительно перемешанных растворов. Повышение содержани куЮ пороса сверх оптимального увеличивают водопотребность тампонажныхThe dosage of ferrous sulfate below optimal values does not provide high values of stone adhesion and pre-mixed solutions. Increasing the content of KuYu pigments above the optimal increase the water requirement of cementing
растворов и ускор ет образование в них структуры за счет активизации процессов гидратации частиц домен15 ного шлака избыточным количеством сульфат-ионов, о чем свидетельствует сокращение времени загустевани . Снижение содержани твердой фазы в растворе и быстрый процесс структу20 рообразовани , уменьша расширение, вызывают тем самым уменьшение величины сцеплени камн . solutions and accelerates the formation of structure in them due to the activation of processes of hydration of particles of the domain slag with excess amount of sulfate ions, as evidenced by the reduction in thickening time. The decrease in the solids content in the solution and the rapid process of formation, reducing expansion, thereby causing a decrease in the amount of adhesion of the stone.
Использование изобретени обеспечивает высокое качество раэобще25 ни близкорасположенных пластов при 100 - 150°С.The use of the invention provides high quality rasobes2525 closely spaced layers at 100-150 ° C.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884403995A SU1571220A1 (en) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | Expanding grouting mortar |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884403995A SU1571220A1 (en) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | Expanding grouting mortar |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1571220A1 true SU1571220A1 (en) | 1990-06-15 |
Family
ID=21366114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884403995A SU1571220A1 (en) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | Expanding grouting mortar |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1571220A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004081339A1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-09-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and compositions for sealing oil containing subterranean zones |
CN103305198A (en) * | 2013-06-09 | 2013-09-18 | 中国矿业大学 | Coal mine underground drilling filling reinforcing material |
CN108150212A (en) * | 2017-11-29 | 2018-06-12 | 中国神华能源股份有限公司 | Extinguishing method |
-
1988
- 1988-04-04 SU SU884403995A patent/SU1571220A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Булатов А.И. и др. Тампонажные материалы. M.j Недра., 1987, с. 132. Растворы тампонажные расшир ющиес золоцементные. РД 41 УССР 91-81, УкрКИГРИ, 1981, с. 12-13. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004081339A1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-09-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and compositions for sealing oil containing subterranean zones |
CN103305198A (en) * | 2013-06-09 | 2013-09-18 | 中国矿业大学 | Coal mine underground drilling filling reinforcing material |
CN108150212A (en) * | 2017-11-29 | 2018-06-12 | 中国神华能源股份有限公司 | Extinguishing method |
CN108150212B (en) * | 2017-11-29 | 2020-04-24 | 中国神华能源股份有限公司 | Fire extinguishing method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5997632A (en) | Blended hydraulic cement | |
CN101258115B (en) | Cement composition for grouting and grout material comprising the same | |
CS259505B2 (en) | Bonding agent for mortars and concrete mixtures | |
US4452638A (en) | Marker fluid composition for spotting cement in offshore wells | |
DE3067118D1 (en) | Method for the production of cementitious compositions and aggregate derivatives from said compositions, and cementitious compositions and aggregates produced thereby | |
US5076852A (en) | Cementing oil and gas wells | |
US4391329A (en) | Use of marker fluid in cementing offshore wells | |
GB1498057A (en) | Hydraulic cements | |
RU2341624C2 (en) | Grouting compound and method of production | |
CA2047485C (en) | Cementing oil and gas wells | |
US3689295A (en) | Quick-setting portland cement | |
US5096497A (en) | Cement composition | |
WO2017085565A2 (en) | Portland cement free activation of ground granulated blast furnace slag | |
SU1571220A1 (en) | Expanding grouting mortar | |
US4223733A (en) | Method for cementing oil wells | |
CA2588091A1 (en) | Pre-blend cement compositions containing non-chloride accelerators | |
JPS62119148A (en) | High flowability retardant cement composition | |
JPH0699171B2 (en) | Geothermal well cement composition | |
SU1035195A1 (en) | Binder for preparing plugging composition | |
JP3207194B2 (en) | Materials for civil engineering work | |
SU1451258A1 (en) | Plugging composition | |
RU2101246C1 (en) | Method for producing cement | |
JP2002069188A (en) | Method of producing sulfur composition | |
GB2128179A (en) | Rapid hardening compositions | |
TW201808856A (en) | Controlled low strength material containing desulphurization gypsum |