WO2015020564A1 - Squeeze-cementing, plugging composition on the basis of magnesian binding substances "quick-stone" - Google Patents

Squeeze-cementing, plugging composition on the basis of magnesian binding substances "quick-stone" Download PDF

Info

Publication number
WO2015020564A1
WO2015020564A1 PCT/RU2014/000512 RU2014000512W WO2015020564A1 WO 2015020564 A1 WO2015020564 A1 WO 2015020564A1 RU 2014000512 W RU2014000512 W RU 2014000512W WO 2015020564 A1 WO2015020564 A1 WO 2015020564A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stone
magnesium oxide
cementing
water
magnesian
Prior art date
Application number
PCT/RU2014/000512
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Рустам Рашитович РАМАЗАНОВ
Игорь Александрович МАЛЫХИН
Антон Олегович КОМАРОВ
Андрей Викторович БАРМИН
Дмитрий Вадимович ЧЕСНОКОВ
Original Assignee
Миррико Холдинг ЛТД
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Миррико Холдинг ЛТД filed Critical Миррико Холдинг ЛТД
Publication of WO2015020564A1 publication Critical patent/WO2015020564A1/en

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
    • C09K8/42—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
    • 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
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/30—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing magnesium cements or similar cements
    • 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
    • C09K8/426—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells for plugging
    • 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
    • C09K8/428—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells for squeeze cementing, e.g. for repairing

Definitions

  • the invention relates to a repair-insulating, grouting composition based on magnesian binders and can be used in the oil and gas industry, in the processes of drilling and repairing oil, gas and water wells, in order to eliminate the absorption of flushing fluid, in the processes of repair-insulating works with the purpose of eliminating water flow, as well as cementing the annular space and casing strings.
  • Loss of circulation has always been a serious and costly problem for the drilling industry.
  • the problem of loss of circulation can be called eternal, it can occur in any drilling area, at any depth, in rock of any type and in rocks of any geological age. Absorption of drilling fluids and other fluids into the absorbing formations is ensured by the presence of pores, channels, cracks, voids in the rocks passed by the well and (or) insufficient resistance (resistance) of the rocks to the pressure of the liquid column in the well, resulting in hydraulic fracturing and penetration of the liquid into the formed cracks.
  • Well cementing is aimed at displacing the drilling fluid with cement from the annulus of the well and raising the latter to a predetermined height.
  • cementing a well or casing The whole range of work related to the replacement of the drilling fluid with cement (grouting), including waiting for the cement (grouting) grout to harden and the period of formation of the cement (grouting) stone, is called cementing a well or casing.
  • magnesian binders have found application in two industries, namely in the construction and oil industries. Moreover, all magnesian binders can be divided into two categories:
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 1. Magnesia binders containing magnesium sulfate - such compositions are used in general construction practice in the production of building materials, where the emphasis is on ensuring water resistance, without taking into account the prediction of the setting time of cement stone.
  • Magnesia binders containing magnesium chloride - such compositions are used in the oil industry, in the construction and repair of wells, where the emphasis is on strength indicators and on the control of setting time of cement stone, such compositions have one significant drawback, namely low water resistance .
  • magnesia cements are better than Portland cement. They are resistant to oils, greases, organic solvents, alkalis and salts. They do not require wet storage during hardening, they provide high fire resistance and low heat conductivity, good wear resistance and compressive and bending strength at an early age, and increased adhesion to various types of aggregates, both inorganic and organic.
  • the setting time from the moment of mixing the test of normal density is: beginning - not earlier than 20 minutes, end - not later than 6 hours.
  • the compressive strength of the samples is 30-50 MPa; caustic dolomite 10-30 MPa.
  • Sorel cement is used mainly in general construction activities, in the production of mortars, slabs, panels, concrete intended for indoor and outdoor cladding of buildings, floor coverings, staircases, floors, as well as in building dry mixes.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) setting of material, which, in turn, affects the safety of work in the oil and gas industry. Also, magnesia cements significantly lose strength in the aquatic environment, while in the well conditions the aquatic environment is ubiquitous.
  • Well-known grouting material (RF patent RU2295554, priority date 03.02.2006), used for cementing annular space and casing strings in the intervals of the anhydrous part of an open section in oil and gas wells in the temperature range of 10-30 ° C:
  • a well-known grouting composition (RF patent RU2293100, priority date 10.24.2005) for isolating the absorption zones of washing fluids in order to regulate the thickening and setting time.
  • This composition is characterized by short terms of thickening and setting, reduced sedimentation stability of the solution, significant reductions
  • Known magnesia binder using magnesium sulfate (RU2428390, priority date 07/01/2010), used in the manufacture of building materials, the manufacture of plates and panels, as well as building dry mixes.
  • the composition has increased water resistance with a sufficiently high strength.
  • magnesium sulfate with a density of 1, 15- 1, 20 g / cm3 of cube 21 -29%
  • the disadvantages of this composition are the difficulty of regulating the technological properties of the solution, the difficulty of predicting the setting time of the material, a significant decrease in the strength characteristics under waterflood conditions.
  • thermosetting composition for treating a well (Canadian Patent CA 2175144, priority date 04/26/1996) for plugging wells with a predicted setting temperature of cement stone containing a mixture of solids and aqueous fluid.
  • An inert filler selected from the group consisting of 20 to 27%.
  • the aqueous liquid is a saline solution containing a salt selected from the group consisting of calcium chloride, sodium chloride and magnesium chloride. It is used in a ratio of approximately 1 liter of aqueous liquid per 1.25 kg of solids.
  • the disadvantages of the closest analogue are: loss of strength characteristics during the stay of the material in the aquatic environment (everywhere in all downhole conditions there is an aqueous medium), insufficient temperature range of application. After a week-long stay of the material in an aqueous medium, a more than twofold loss of strength characteristics occurs, which is explained by the gradual dissolution of the chemicals that are the basis of the composition. Sedimentation instability of the obtained solutions (the solid phase precipitates rather quickly in the solution) can lead to the fact that the required borehole interval, which must be closed by the composition, will not be isolated due to the precipitation of the solid phase.
  • the objective of the proposed technical solution is to create a repair-insulating, cementing composition based on magnesian binders, which have the following qualities:
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
  • the technical result of the claimed invention is to obtain a composition that simultaneously has a controlled setting and hardening time up to a minute, depending on barothermal conditions, uniform expansion, no loss of strength properties during the stay of the material (cement stone) in the aquatic environment (waterflooding conditions), increased strength properties that do not decrease over time, but rather increase.
  • the repair-insulating, cementing composition based on QUICK-STONE magnesia binders contains magnesium oxide and / or ground caustic magnesite based on magnesium oxide (MgO) and seven-water magnesium sulfate, and additionally contains an inhibitor solidification: sodium hexametaphosphate and / or nitrilotrimethylphosphonic acid with a substance content,% May:
  • Nitrilotrimethylphosphonic acid 0-1, 14 (in excess of 100%)
  • the setting profile changes from instant setting of the system in 3 minutes to 100 Vs to a more complete setting, under the same conditions, setting up to 100 Vs takes 13-15 minutes, but it is important to note that setting is also regulated up to a minute by the above steps.
  • magnesium chloride was replaced by magnesium sulfate, an increase in the compressive strength of the material was observed (more than 1.5 times depending on the formulation), but a decrease in the flexural strength of the material (more than 2 times), the magnesium sulfate-based system becomes elastic.
  • magnesia stone is formed by hydration of MgO with the formation of Mg (OH) 2, and the subsequent formation of 5-hydroxysulfate and 3-hydroxysulfate:
  • composition of magnesium oxide and magnesium chloride of seven-water has a decrease in compressive strength from 28 MPa to 14 MPa.
  • the trade name Base H-Stone the chemical name is magnesium oxide (MgO), according to the manufacturer's regulatory and technical documentation, with a percentage of magnesium oxide of at least 97%.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 3.
  • Base M-Stone the chemical name is seven-water magnesium sulfate (MgS04 * 7 ⁇ 2 ⁇ ), according to the manufacturer's regulatory and technical documentation, with a percentage of the main substance of at least 99%, is a structure-forming agent and is used to ensure the water resistance of cement stone.
  • the trade name Inhib I-Stone is sodium hexametaphosphate ( ⁇ ), according to the manufacturer's regulatory and technical documentation, with a percentage of the main substance in terms of P2O5 of at least 61.5%, is an inhibitor and is used to regulate the setting time for cementing stone.
  • the percentage of sodium hexametaphosphate shall be considered in excess of 100% (i.e., in excess of the sum of the masses of magnesium sulfate and magnesium oxide), and the percentage of sodium hexametaphosphate shall be considered only by weight of magnesium oxide.
  • an increase in the content of sodium hexametaphosphate in the composition of the system has a linear effect on the setting time, i.e. with an increase in the percentage, the setting time of the material increases in proportion and have a linear relationship.
  • the trade name Inhib X-Stone the chemical name nitrilotrimethylphosphonic acid (C3H12NO9P3) according to the manufacturer's technical specifications, with a percentage of the main substance of at least 90%, is an inhibitor and is used to regulate the setting time of cement stone for high temperatures inside the well.
  • Nitrilotrimethylphosphonic acid combines as a direct chemical effect on the constituent substances in order to increase the setting time, since its effect is a decrease in the pH of the solution, i.e. sufficiently increases the setting time of cement stone.
  • the percentage of nitrilotrimethylphosphonic acid shall be considered in excess of 100% (i.e., in excess of the sum of the masses of magnesium sulfate and magnesium oxide), the percentage of nitrilotrimethylphosphonic acid shall be considered only by weight of magnesium oxide.
  • an increase in the content of nitrilotrimethylphosphonic acid in the composition of the system has a linear effect on the setting time, i.e. with an increase in the percentage, the setting time of the material increases in proportion and have a linear relationship.
  • Note 1 - is used jointly or separately, 2 - is used together or separately, 3 - are used for high-temperature wells, in high-temperature compositions.
  • the grouting composition Depending on the well conditions (depth of the interval (s), temperature, pressure, lithological and stratigraphic data, etc.) and the type of well work (elimination of wash fluid absorption, repair and insulation works, etc.), it is necessary to achieve various characteristics of the grouting composition : high compressive strength, high bending strength of the material, the stability of the material when exposed to water and temperature.
  • the formulation of the claimed invention can be changed within the scope of the claimed invention, so as to obtain those or other necessary quality indicators of the composition.
  • the finished cement stone of the claimed invention using ground caustic magnesite appears to have a great plasticity, i.e. reduced compressive strength and increased bending strength.
  • Partial or complete replacement of pure magnesium oxide with ground caustic magnesite can reduce the cost of the claimed invention since mainly purified magnesium oxide is produced outside the Russian Federation.
  • the recipe of the claimed invention for high-temperature compositions contains magnesium oxide with a percentage of not less than 97%, magnesium sulfate, seven-water, solidification inhibitors: sodium hexametaphosphate and / or nitrilotrimethylphosphonic acid in the following ratio of components, ass.%:
  • the formulation of the claimed invention contains ground caustic magnesite, magnesium sulfate seven-water, solidification inhibitors: sodium hexametaphosphate and / or nitrilotrimethylphosphonic acid in the following ratio of components, wt.%:
  • the formulation of the claimed invention contains magnesium oxide MgO with a percentage of not less than 97%, ground caustic magnesite, magnesium sulfate seven-water, solidification inhibitors: sodium hexametaphosphate and / or nitrilotrimethylphosphonic acid in the following ratio of components, wt.%:
  • RIRs (repair and insulation works) were carried out at various wells, with various conditions, for example, temperature (i.e., at the upper and deep horizons), RIRs were successful.
  • the following equipment was used to prepare the repair-insulating, cementing composition based on QUICK-STONE magnesia binders: a container with mixers, for example USO-16, cementing unit CA-320, a mixing plant, for example US6-30.
  • the technological parameters of the preparation of the claimed invention in laboratory conditions are selected taking into account the conditions of application of the claimed invention, well characteristics, depth and temperature of the well.
  • Table 2 shows the mixing order of the chemical reagents of the claimed invention in field conditions, in wells.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) • The injectivity of the reservoir in the indicated interval is 60 cubic meters per day for process water.
  • the purpose of the application (the problem to be solved) is to conduct RIR (repair and insulation works) with a low injectivity of the formation, to predict and achieve the setting of cement stone when using the claimed invention after 6 hours at a temperature of 100 degrees C, in conditions of well watering.
  • the grouting composition of example 1 contains: Base H-Stone, magnesium oxide with a percentage of magnesium oxide of 97 percent - 49.37%; Base M-Stone, magnesium sulfate seven-water - 14.45%, Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate - 2.47%, water 33.71%.
  • FIG. 1 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 1 at different temperatures and in different time ranges.
  • the diameter of the side trunk is 0 123.8 mm.
  • the purpose of the application (the problem to be solved) is to eliminate the absorption of the drilling fluid, to predict and achieve the setting of the groutstone when using the claimed invention after 90 minutes at a temperature of 90 degrees C, under formation water conditions.
  • the grouting composition of example 2 contains: Base H-Stone, magnesium oxide with a percentage of magnesium oxide of 97 percent - 48.45%; Base M-Stone, magnesium sulfate seven-water - 17.73%, Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate - 0.73%, water 33.09%.
  • FIG. 2 shows the dependence of the setting of the grouting composition according to example 2 at different temperatures and in different time ranges.
  • the purpose of the application (the problem to be solved) is to conduct RIR (repair and insulation works) with high injectivity of the formation, to predict and achieve the setting of cement stone when using the claimed invention after 50 minutes at a temperature of 130 degrees. C, in conditions of well watering.
  • the grouting composition of example 3 contains: Base H-Stone, magnesium oxide with a percentage of magnesium oxide of 97 percent - 44.71%; Base M-Stone, magnesium sulphate seven-water - 19.16%, Inhib X-Stone, nitrilotrimethylphosphonic acid - 0.36%, water 35.77%.
  • FIG. 3 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 3 at different temperatures and in different time ranges.
  • the purpose of the application (the problem to be solved) is to kill the well, to predict and achieve the setting of cement stone when using the claimed invention, after 54 minutes at a temperature of 40 degrees. C, in conditions of well watering.
  • the grouting composition of example 4 contains: Base L-Stone, ground caustic magnesite, based on magnesium oxide (MgO) with a percentage of magnesium oxide from 75 to 85 percent - 51.55%; Base M-Stone, heptahydrate magnesium sulfate - 16.81%, Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate - 0.26%, water 31.38%).
  • FIG. 4 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 4 at different temperatures and in different time ranges.
  • the purpose of the application (the problem to be solved) is to eliminate the absorption of the drilling fluid, to predict and achieve the setting of cement stone when using the claimed invention after 34 minutes at a temperature of -5 degrees. FROM.
  • the grouting composition of example 5 contains: Base L-Stone, ground caustic magnesite, based on magnesium oxide (MgO) with a percentage of magnesium oxide from 75 to 85 percent - 54.74%>; Base M-Stone, magnesium sulfate seven-water - 15.79%; water 29.47%.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
  • the setting time is controlled by the ratio of the content of the solid phase, i.e., by increasing or decreasing the content of magnesium oxide relative to magnesium sulfate seven-water, inhibitors are not used at such low temperatures.
  • FIG. 5 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 5 at different temperatures and in different time ranges.
  • the purpose of the application (the problem to be solved) is to conduct RIR, predict and achieve the setting of cement stone using the claimed designation, after 90 minutes at a temperature of 180 degrees. FROM.
  • the grouting composition of example 6 contains: Base H-Stone, magnesium oxide with a percentage of magnesium oxide of 97 percent - 45.10%; Base M-Stone, magnesium sulfate seven-water - 18.28%, Inhib X-Stone, nitrilotrimethylphosphonic acid - 1.13%; Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate - 1.35%; water - 34.13%.
  • FIG. 6 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 6 at different temperatures and in different time ranges.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) • The occurrence interval of the reservoir is 3000-3100 m. (Along the trunk).
  • the well is filled with a drilling fluid of 1, 24 g / cm.
  • the purpose of the application (the problem to be solved) is to eliminate the absorption of the drilling fluid, to predict and achieve the setting of cement stone when using the claimed invention after 90 minutes at a temperature of 60 degrees. FROM.
  • the grouting composition of example 7 contains: Base H-Stone, magnesium oxide with a percentage of magnesium oxide of 97 percent - 23.94%; Base L-Stone, ground caustic magnesite, based on magnesium oxide (MgO) with a percentage of magnesium oxide from 75 to 85 percent - 23.94%; Base M-Stone, magnesium sulfate seven-water - 17.52%, Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate - 1, 91%, water 32.70%.
  • FIG. 7 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 7 at different temperatures and in different time ranges.
  • Table 3 shows the component composition of the claimed invention according to examples 1-7, as well as the operational characteristics of the obtained compositions.
  • Water resistance to compressive strength (((Compressive strength, MPa + Increase in compressive strength in an aqueous medium over time, MPa) / Compressive strength, MPa) * 100) - 100.
  • the results obtained on the change in compressive and bending strength of a material in an aqueous medium were calculated by the difference between the strengths of a material in an aqueous medium after 7 days and in the air after 24 hours.
  • the temperature range of application of the claimed composition is from minus 5 degrees. S. up to 180 degrees. FROM.
  • the composition has increased sedimentation stability in comparison with other magnesia cements based on magnesium oxide and magnesium chloride, which is especially important when installing cement bridges and many RIRs (repair and insulation works).
  • the bridge was always detected in the specified interval.
  • the proposed method is superior to domestic and foreign counterparts in strength characteristics, in the accuracy of predicting the setting time of cement stone, in ensuring the water resistance of the cement stone obtained under waterflood conditions.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

The invention relates to a squeeze-cementing, plugging composition on the basis of magnesian binding substances and can be used in the oil and gas industry, in drilling processes and in processes for repairing oil, gas and aqueous wells, with the aim of eliminating the absorption of washing fluid, in squeeze-cementing operation processes with the aim of eliminating water channelling, and also in the cementing of an interstring space and casing strings. The technical problem addressed by the claimed technical solution consists in producing a squeeze-cementing, plugging composition on the basis of magnesian binding substances which have the following characteristics: controllability and prognosis capability of the setting time of the plugging concrete block, with accuracy to a minute, under various baro-thermal conditions from minus temperatures (minus 5 degrees C) up to 180 degrees C; in preventing losses of strength characteristics during residence of the material in an aqueous medium (under flooding conditions), and in ensuring sedimentation stability of the solution. The technical result of the claimed invention is achieved in that the squeeze-cementing, plugging composition on the basis of magnesian binding substances "QUICK-STONE" comprises magnesium oxide and/or ground caustic magnesite on the basis of magnesium oxide and semi-aqueous magnesium sulphate, and also additionally comprises a solidification inhibitor: sodium hexametaphosphate and/or nitrilotrimethylphosphonic acid with the following content of substances: 44.71-55.56% by mass of magnesium oxide and/or ground caustic magnesite, 13.33-22.47% by mass of semi-aqueous magnesium sulphate, 29.47-35.77% by mass of water, 0-2.7% by mass (in excess of 100%) of sodium hexametaphosphate, 0-1.14% by mass (in excess of 100%) of nitrilotrimethylphosphonic acid.

Description

РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫЙ, ТАМПОНАЖНЫЙ СОСТАВ НА ОСНОВЕ МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ «QUICK-STONE»  REPAIR AND INSULATION, TUMPING COMPOSITION BASED ON QUICK-STONE MAGNESIA BINDERS
Изобретение относится к ремонтно-изоляционному, тампонажному составу на основе магнезиальных вяжущих веществ и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности, в процессах бурения и ремонта нефтяных, газовых и водяных скважин, с целью ликвидации поглощений промывочной жидкости, в процессах ремонтно-изоляционных работ с целью ликвидации водопротока, а также при цементировании межколонного пространства и обсадных колонн. The invention relates to a repair-insulating, grouting composition based on magnesian binders and can be used in the oil and gas industry, in the processes of drilling and repairing oil, gas and water wells, in order to eliminate the absorption of flushing fluid, in the processes of repair-insulating works with the purpose of eliminating water flow, as well as cementing the annular space and casing strings.
Потери циркуляции всегда была серьезной и дорогостоящей проблемой для буровой отрасли. Проблему потери циркуляции можно назвать вечной, она может возникать в любом районе бурения, на любой глубине, в породе любого типа и в породах любого геологического возраста. Поглощения буровых растворов и иных жидкостей в поглощающие пласты обеспечиваются наличием пор, каналов, трещин, пустот в проходимых скважиной породах и (или) недостаточной устойчивостью (сопротивляемостью) пород к давлению столба жидкости в скважине, в результате чего возникает гидроразрыв пород и проникновение жидкости в образовавшиеся щели. Loss of circulation has always been a serious and costly problem for the drilling industry. The problem of loss of circulation can be called eternal, it can occur in any drilling area, at any depth, in rock of any type and in rocks of any geological age. Absorption of drilling fluids and other fluids into the absorbing formations is ensured by the presence of pores, channels, cracks, voids in the rocks passed by the well and (or) insufficient resistance (resistance) of the rocks to the pressure of the liquid column in the well, resulting in hydraulic fracturing and penetration of the liquid into the formed cracks.
Цементирование скважины преследует цель — вытеснить буровой раствор тампонажным из затрубного пространства скважины и поднять последний на заданную высоту. Well cementing is aimed at displacing the drilling fluid with cement from the annulus of the well and raising the latter to a predetermined height.
В результате этого предотвращается возможность движения любой жидкости или газа из одного пласта в другой через заколонное пространство, обеспечивается длительная изоляция продуктивных объектов от посторонних вод, укрепляются неустойчивые, склонные к обвалам и осыпям породы, обсадная колонна предохраняется от коррозии пластовыми водами и повышается ее несущая способность. As a result of this, the possibility of the movement of any liquid or gas from one formation to another through the annulus is prevented, long-term isolation of productive objects from extraneous waters is ensured, unstable, prone to rock collapses and talus rocks are strengthened, the casing is protected from formation water corrosion and its bearing capacity is increased .
Весь комплекс работ, связанных с замещением бурового раствора цементным (тампонажным), включая ожидание затвердения цементного (тампонажного) раствора (ОЗЦ) и период формирования цементного (тампонажного) камня называется цементированием скважины или обсадной колонны. The whole range of work related to the replacement of the drilling fluid with cement (grouting), including waiting for the cement (grouting) grout to harden and the period of formation of the cement (grouting) stone, is called cementing a well or casing.
В настоящее время магнезиальные вяжущие вещества нашли применения в двух отраслях промышленности, а именно в строительной и нефтедобывающей. При этом все магнезиальные вяжущие вещества можно разделить на две категории: At present, magnesian binders have found application in two industries, namely in the construction and oil industries. Moreover, all magnesian binders can be divided into two categories:
1 one
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 1. Магнезиальные вяжущие вещества с содержанием сульфата магния - такие составы применяются в общестроительной практике при производстве строительных материалов, где акцент делается на обеспечение водостойкости, без учета прогнозирования времени схватывания тампонажного камня. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 1. Magnesia binders containing magnesium sulfate - such compositions are used in general construction practice in the production of building materials, where the emphasis is on ensuring water resistance, without taking into account the prediction of the setting time of cement stone.
2. Магнезиальные вяжущие вещества с содержанием хлорида магния - такие составы применяются в нефтедобывающей промышленности, в процессах строительства и ремонта скважин, где акцент делается на прочностные показатели и на контроль времени схватывания тампонажного камня, такие составы имеют один существенный недостаток, а именно низкие показатели водостойкости.  2. Magnesia binders containing magnesium chloride - such compositions are used in the oil industry, in the construction and repair of wells, where the emphasis is on strength indicators and on the control of setting time of cement stone, such compositions have one significant drawback, namely low water resistance .
В настоящее время в практике нефтедобывающей промышленности в незначительной степени применяются цементы Сореля— магнезиальные связующие на основе оксида магния, затворяемого раствором солей магния. Многие свойства магнезиальных цементов лучше, чем у портландцемента. Они обладают стойкостью к действию масел смазок, органических растворителей, щелочей и солей. Не требуют влажного хранения в процессе твердения, обеспечивают высокую огнестойкость и низкую теплопроводность, хорошие износостойкость и прочность при сжатии и изгибе в раннем возрасте, повышенной прочностью сцепления с различными видами заполнителей как неорганических, так и органических. Срок схватывания с момента затворения теста нормальной густоты составляет: начало - не ранее 20 мин, конец - не позднее 6 ч. Предел прочности при сжатии образцов (из затворенной смеси 3 ч магнезита, 1 ч сосновых опилок) составляет 30-50 МПа; у каустического доломита 10-30 МПа. Currently, in the practice of the oil industry, Sorel cements, magnesia binders based on magnesium oxide, sealed with a solution of magnesium salts, are used to a small extent. Many properties of magnesia cements are better than Portland cement. They are resistant to oils, greases, organic solvents, alkalis and salts. They do not require wet storage during hardening, they provide high fire resistance and low heat conductivity, good wear resistance and compressive and bending strength at an early age, and increased adhesion to various types of aggregates, both inorganic and organic. The setting time from the moment of mixing the test of normal density is: beginning - not earlier than 20 minutes, end - not later than 6 hours. The compressive strength of the samples (from the closed mixture of 3 hours of magnesite, 1 hour of pine sawdust) is 30-50 MPa; caustic dolomite 10-30 MPa.
В настоящее время цемент Сореля применяется в основном в общестроительной деятельности, при производстве строительных растворов, плит, панелей, бетонов предназначенных для внутренней и наружной облицовки зданий, напольных покрытий, лестничных ступеней, полов, а также в строительных сухих смесей. Currently, Sorel’s cement is used mainly in general construction activities, in the production of mortars, slabs, panels, concrete intended for indoor and outdoor cladding of buildings, floor coverings, staircases, floors, as well as in building dry mixes.
Известен ряд изобретений, где к существующей и широко известной формуле цемента Сореля добавляются различные добавки, улучшающие свойства стандартной рецептуры, а также изменяются компоненты системы, например хлорид магния на сульфат магния, для приобретения новых улучшенных свойств, недостатком этих изобретений является неприменимость их в нефтяной промышленности в связи с непрогнозируемым схватыванием материала. A number of inventions are known where various additives are added to the existing and well-known Sorel cement formula to improve the properties of the standard formulation, and system components, for example, magnesium chloride to magnesium sulfate, are changed to acquire new improved properties, the drawback of these inventions is their inapplicability in the oil industry due to unpredictable setting of material.
Магнезиальные цементы в нефтяной промышленности используются в крайне незначительных объемах. Это объясняется тем, что недостаточно изучен этот материал, отсутствует информация о его свойствах, сложно спрогнозировать время начала Magnesia cements in the oil industry are used in extremely small quantities. This is due to the fact that this material is not well studied, there is no information about its properties, it is difficult to predict the start time
2 2
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) схватывания материала, которое, свою очередь, влияет на безопасность проведения работ в нефтяной и газовой промышленности. Также магнезиальные цементы значительно теряют в прочности в водной среде, тогда как в скважинных условиях повсеместно присутствует водная среда. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) setting of material, which, in turn, affects the safety of work in the oil and gas industry. Also, magnesia cements significantly lose strength in the aquatic environment, while in the well conditions the aquatic environment is ubiquitous.
Известен тампонажный материал (патент РФ RU2295554, дата приоритета 03.02.2006), применяемый при цементировании межколонного пространства и обсадных колонн в интервалах безводной части вскрытого разреза в нефтяных и газовых скважинах в температурном диапазоне 10-30°С: Well-known grouting material (RF patent RU2295554, priority date 03.02.2006), used for cementing annular space and casing strings in the intervals of the anhydrous part of an open section in oil and gas wells in the temperature range of 10-30 ° C:
Порошок магнезитовый каустический 48,61-50,43% Caustic magnesite powder 48.61-50.43%
Хлористый магний или бишофит 12,75-13,80 %  Magnesium Chloride or Bischofite 12.75-13.80%
Триполифосфат натрия 1 ,00- 1 ,96 %  Sodium tripolyphosphate 1, 00-1, 96%
Суперфосфат двойной 0,25-0,50 %  Superphosphate double 0.25-0.50%
Крахмалосодержащий реагент 0,12-0,37 %  Starch-containing reagent 0.12-0.37%
Вода остальное  Water rest
Недостатками данного материала является его ограниченное применение - предназначен для применения только в интервалах безводной части вскрытого разреза скважин в температурном диапазоне 10-30 град. С, имеет низкие гидроизолирующие свойства - не обеспечивает надежную изоляцию зон поглощений промывочной жидкости в мелко- и крупнопористых, трещиноватых, кавернозных и смешанных породах с интенсивными и катастрофическими поглощениями промывочной жидкости. The disadvantages of this material is its limited use - it is intended for use only in the intervals of the anhydrous part of the opened section of wells in the temperature range of 10-30 degrees. C, has low waterproofing properties - it does not provide reliable isolation of washout absorption zones in finely and coarse-grained, fractured, cavernous and mixed rocks with intense and catastrophic washdown absorption.
Известен тампонажный состав (патент РФ RU2293100, дата приоритета 24.10.2005) для изоляции зон поглощений промывочных жидкостей с целью регулирования сроков загустевания и схватывания. A well-known grouting composition (RF patent RU2293100, priority date 10.24.2005) for isolating the absorption zones of washing fluids in order to regulate the thickening and setting time.
Каустический магнезит 42,55-43,08% Caustic Magnesite 42.55-43.08%
Глинопорошок 8,62-10,64%  Clay powder 8.62-10.64%
Суперфосфат двойной СКОП 2,34-2,84%  Superphosphate double SCOP 2.34-2.84%
Отход производства бумаги СПФД 2,38-2,925%  Waste paper production SPFD 2.38-2.925%
Водный раствор бишофита плотностью 1 ,28 г/см3 остальное An aqueous solution of bischofite with a density of 1, 28 g / cm 3 the rest
Недостатками данного состава являются: сложность регулирования технологических свойств и сложность прогнозирования времени схватывания материала. Данный состав характеризуется короткими сроками загустевания и схватывания, пониженной седиментационной устойчивостью раствора, значительными снижениями The disadvantages of this composition are: the complexity of the regulation of technological properties and the difficulty of predicting the setting time of the material. This composition is characterized by short terms of thickening and setting, reduced sedimentation stability of the solution, significant reductions
3 3
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) прочностных характеристик в условиях заводненности, недостаточно высокими значениями объемного расширения тампонажного камня. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) strength characteristics in waterflood conditions, not high enough values of volumetric expansion of cement stone.
Известно магнезиальное вяжущее с использованием сульфата магния (RU2428390, дата приоритета 05.07.2010), применяемое в производстве строительных материалов, изготовлении плит и панелей, а также строительных сухих смесей. Состав обладает повышенной водостойкостью при достаточно высокой прочности. Known magnesia binder using magnesium sulfate (RU2428390, priority date 07/05/2010), used in the manufacture of building materials, the manufacture of plates and panels, as well as building dry mixes. The composition has increased water resistance with a sufficiently high strength.
Каустический магнезит 55-63 % Caustic Magnesite 55-63%
Раствор соли магния - хлорида магния плотностью 1,20- 25-27%  A solution of magnesium salt - magnesium chloride with a density of 1.20-25-27%
1 ,25 г/см. уб  1, 25 g / cm. ub
или сульфата магния плотностью 1 , 15- 1 ,20 г/см.куб 21 -29%  or magnesium sulfate with a density of 1, 15- 1, 20 g / cm3 of cube 21 -29%
Раствор соляно- или сернокислотного выщелачивания 12-20 %.  A solution of hydrochloric or sulfuric acid leaching of 12-20%.
магнезиального медно-никелевого отвального шлака  magnesian copper-nickel dump slag
Недостатками данного состава являются неприменимость в нефтяной промышленности, сложность регулирования технологических свойств раствора материала, невозможность прогнозировать время схватывания материала. The disadvantages of this composition are the inapplicability in the oil industry, the difficulty of regulating the technological properties of the material solution, the inability to predict the setting time of the material.
Известен магнезиальный тампонажный материал (патент РФ RU 2374293, дата приоритета 04.07.2008), применяемый при цементировании обсадных колонн и установке герметичных и прочных мостов в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах с максимальной статической температурой до 55 град. С. Known magnesia grouting material (RF patent RU 2374293, priority date 04.07.2008), used for cementing casing strings and installing tight and durable bridges in oil, gas and gas condensate wells with a maximum static temperature of up to 55 degrees. FROM.
Порошок магнезитовый каустический 19,98-26,29% Caustic magnesite powder 19.98-26.29%
Хлористый магний 17,63- 19,29 %  Magnesium Chloride 17.63-19.29%
Суперфосфат двойной 1,1 1 -1,18%  Superphosphate double 1.1 1 -1.18%
Триполифосфат натрия 0,61 -0,91%  Sodium Tripolyphosphate 0.61-0.91%
Борная кислота 0,40-0,73%  Boric acid 0.40-0.73%
Палыгорскитовый глинопорошок 3,03-4,54%  Palygorskite clay powder 3.03-4.54%
Микрокремнезем конденсированный 11,12-11 ,81%  Condensed silica fume 11,12-11, 81%
Вода остальное  Water rest
Недостатками данного состава являются сложность регулирования технологических свойств раствора, сложность прогнозирования времени схватывания материала, существенное снижение прочностных характеристик в условиях заводненности. The disadvantages of this composition are the difficulty of regulating the technological properties of the solution, the difficulty of predicting the setting time of the material, a significant decrease in the strength characteristics under waterflood conditions.
4 four
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является термореактивная композиция для обработки скважины (патент Канады СА 2175144, дата приоритета 26.04.1996) для тампонирования скважин с прогнозируемой температурой схватывания тампонажного камня, содержащей смесь твердых веществ и водную жидкость. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The closest analogue in technical essence and the achieved effect is a thermosetting composition for treating a well (Canadian Patent CA 2175144, priority date 04/26/1996) for plugging wells with a predicted setting temperature of cement stone containing a mixture of solids and aqueous fluid.
Окись магния (очищенный) 33 - 40 %. Magnesium oxide (purified) 33 - 40%.
Тригидрата магниевой соли сульфата 35 - 43%  Magnesium Salt Sulfate Trihydrate 35 - 43%
Инертный наполнитель, выбранный из группы, состоящей из 20 - 27%.  An inert filler selected from the group consisting of 20 to 27%.
карбоната кальция, доломита и водную жидкость.  calcium carbonate, dolomite and aqueous liquid.
При этом водная жидкость представляет собой соляной раствор, содержащий соль, выбранную из группы, включающей хлорид кальция, хлорид натрия и хлорид магния. Используется в соотношении примерно 1 литр водной жидкости на 1 ,25 кг твердых веществ. The aqueous liquid is a saline solution containing a salt selected from the group consisting of calcium chloride, sodium chloride and magnesium chloride. It is used in a ratio of approximately 1 liter of aqueous liquid per 1.25 kg of solids.
Недостатками наиболее близкого аналога являются: потеря прочностных характеристик во время пребывания материала в водной среде (повсеместно во всех скважинных условиях присутствует водная среда), недостаточный температурный диапазон применения. После недельного пребывания материала в водной среде происходит более чем двукратная потеря прочностных характеристик, что объясняется постепенным растворением химических веществ, которые являются основой состава. Седиментационная неустойчивость полученных растворов (твердая фаза достаточно быстро осаждается в растворе), может привести к тому, что необходимый скважинный интервал, который необходимо перекрыть составом не будет изолирован из-за осаждения твердой фазы. The disadvantages of the closest analogue are: loss of strength characteristics during the stay of the material in the aquatic environment (everywhere in all downhole conditions there is an aqueous medium), insufficient temperature range of application. After a week-long stay of the material in an aqueous medium, a more than twofold loss of strength characteristics occurs, which is explained by the gradual dissolution of the chemicals that are the basis of the composition. Sedimentation instability of the obtained solutions (the solid phase precipitates rather quickly in the solution) can lead to the fact that the required borehole interval, which must be closed by the composition, will not be isolated due to the precipitation of the solid phase.
Задачей заявляемого технического решения - является создание ремонтно- изоляционного, тампонажного состава на основе магнезиальных вяжущих веществ, которые обладают следующими качествами: The objective of the proposed technical solution is to create a repair-insulating, cementing composition based on magnesian binders, which have the following qualities:
1. Контролируемость и прогнозируемость времени схватывания тампонажного камня, с точностью до минуты, в различных баротермальных условиях от минусовых (минус 5 град. С) температур до 180 град. С. 1. The controllability and predictability of the setting time of the cement stone, up to a minute, in various barothermal conditions from minus (minus 5 degrees C) temperatures to 180 degrees. FROM.
2. Предотвращение потерь прочностных характеристик во время пребывания материала в водной среде (в условиях обводненности).  2. Prevention of loss of strength characteristics during the stay of the material in the aquatic environment (in conditions of water cut).
3. Обеспечение седиментационной устойчивости раствора.  3. Ensuring sedimentation stability of the solution.
5 5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Техническим результатом заявляемого изобретения является получение состава, который одновременно обладает контролируемым временем схватывания и затвердевания с точностью до минуты, в зависимости от баротермальных условий, равномерным расширением, отсутствием потерь прочностных свойств во время пребывания материала (цементного камня) в водной среде (условиях заводненности), повышенными прочностными свойствами, которые не уменьшаются с течением времени, а наоборот возрастают. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The technical result of the claimed invention is to obtain a composition that simultaneously has a controlled setting and hardening time up to a minute, depending on barothermal conditions, uniform expansion, no loss of strength properties during the stay of the material (cement stone) in the aquatic environment (waterflooding conditions), increased strength properties that do not decrease over time, but rather increase.
Технический результат заявляемого изобретения достигается тем, что ремонтно- изоляционный, тампонажный состав на основе магнезиальных вяжущих веществ «QUICK-STONE» содержит оксид магния и/или молотый каустический магнезит на основе оксида магния (MgO) и семиводный сульфат магния, а также дополнительно содержит ингибитор затвердевания: гексаметафосфат натрия и/или нитрилотриметилфосфоновую кислоту при содержании веществ, % мае: The technical result of the claimed invention is achieved by the fact that the repair-insulating, cementing composition based on QUICK-STONE magnesia binders contains magnesium oxide and / or ground caustic magnesite based on magnesium oxide (MgO) and seven-water magnesium sulfate, and additionally contains an inhibitor solidification: sodium hexametaphosphate and / or nitrilotrimethylphosphonic acid with a substance content,% May:
Оксид магния и/или молотый 44,71-55,56 Magnesium oxide and / or ground 44.71-55.56
каустический магнезит:  caustic magnesite:
Семиводный сульфат магния: 13,33-22,47  Magnesium sulfate heptahydrate: 13.33-22.47
Вода: 29,47-35,77  Water: 29.47-35.77
Гексаметафосфат натрия: 0-2,7 (сверх 100%)  Sodium hexametaphosphate: 0-2.7 (in excess of 100%)
Нитрилотриметилфосфо новая кислота: 0-1 , 14(сверх 100%)  Nitrilotrimethylphosphonic acid: 0-1, 14 (in excess of 100%)
Замечено, что при использовании вместо хлорида магния сульфата магния повышается седиментационная устойчивость системы, но незначительно повышается вязкость системы (при полной замене сульфатом магния хлорида магния значения вязкости меняются с 2 до 8-9 Вс (консистенция раствора выражается в единицах консистенции Вердена, Вс.)). It is noted that when using magnesium sulfate instead of magnesium chloride, the sedimentation stability of the system increases, but the viscosity of the system slightly increases (when magnesium sulfate is completely replaced with magnesium chloride, the viscosity values change from 2 to 8-9 Vs (the consistency of the solution is expressed in units of Verdun consistency, Vs.) )
При этом профиль схватывания изменяется с моментального схватывания системы за 3 минуты до 100 Вс на более полное схватывание, при тех же условиях схватывание до 100 Вс происходит за 13-15 минут, но важно отметить, что схватывание также регулируется до минуты вышеописанными действиями. In this case, the setting profile changes from instant setting of the system in 3 minutes to 100 Vs to a more complete setting, under the same conditions, setting up to 100 Vs takes 13-15 minutes, but it is important to note that setting is also regulated up to a minute by the above steps.
При замещении хлорида магния на сульфат магния было замечено повышение прочностных характеристик материала на сжатие (более чем в 1,5 раза в зависимости от рецептуры), но понижение прочностных характеристик материала на изгиб (более чем в 2 раза), система на основе сульфата магния становится эластичной. б When magnesium chloride was replaced by magnesium sulfate, an increase in the compressive strength of the material was observed (more than 1.5 times depending on the formulation), but a decrease in the flexural strength of the material (more than 2 times), the magnesium sulfate-based system becomes elastic. b
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Замечена значительная потеря прочности после недельного нахождения в воде, если молотый каустический магнезит или очищенный оксид магния были замешаны на хлориде магния, а не на сульфате магния, . объясняется это тем, что в ходе реакции образуется большее количество растворимых в воде веществ. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Significant loss of strength after a week in the water was noticed if the milled caustic magnesite or purified magnesium oxide was mixed with magnesium chloride and not with magnesium sulfate,. This is explained by the fact that during the reaction a greater amount of water-soluble substances is formed.
При использовании вместо хлорида магния сульфата магния было замечено снижение прочности на сжатие с 28 МПа у стандартной рецептуры с оксидом магния и хлоридом магния до 20 МПа у полностью измененной рецептуры, но выросла прочность на изгиб с 10 МПа до 13,5 МПа, что говорит о том, что материал становится пластичным. When using magnesium sulfate instead of magnesium chloride, a decrease in compressive strength was observed from 28 MPa in a standard formulation with magnesium oxide and magnesium chloride to 20 MPa in a completely modified formulation, but the bending strength increased from 10 MPa to 13.5 MPa, which indicates that the material becomes ductile.
Структура магнезиального камня формируется за счет гидратации MgO с образованием Mg(OH)2, и последующим образованием 5-гидроксисульфата и 3- гидроксисульфата: The structure of the magnesia stone is formed by hydration of MgO with the formation of Mg (OH) 2, and the subsequent formation of 5-hydroxysulfate and 3-hydroxysulfate:
5MgO + MgS04*7H20 + Н20 = 5Mg(OH)2 * MgS04 * 3 H20 5MgO + MgS04 * 7H20 + Н20 = 5Mg (OH) 2 * MgS04 * 3 H20
3MgO + MgS04*7H20 + 4H20 = 3Mg(OH)2 * MgS04 * 8 H20 3MgO + MgS04 * 7H20 + 4H20 = 3Mg (OH) 2 * MgS04 * 8 H20
Кроме того было замечено, что у рецептуры оксида магния и хлорида магния семиводного происходит падение прочности на сжатие с 28 МПа до 14 МПа. In addition, it was noted that the composition of magnesium oxide and magnesium chloride of seven-water has a decrease in compressive strength from 28 MPa to 14 MPa.
Описание компонентов состава по заявляемому изобретению: Description of the components of the composition according to the claimed invention:
1. Торговое наименование - Base L-Stone, химическое наименование - молотый каустический магнезит на основе оксида магния (MgO), по нормативно-технической документации изготовителя, с процентным содержанием оксида магния от 75 до 85 процентов, с примесями (СаО не более 4,5%, S1O2 не более 3,5%, РегОз+АЬгОз не более 4 %). 1. Trade name - Base L-Stone, chemical name - ground caustic magnesite based on magnesium oxide (MgO), according to the manufacturer's regulatory and technical documentation, with a percentage of magnesium oxide from 75 to 85 percent, with impurities (CaO not more than 4, 5%, S1O2 no more than 3.5%, RegO3 + AlbO3 no more than 4%).
Представляет собой каустический магнезитовый порошок, получаемый в результате улавливания пыли, образующейся при производстве спеченного периклазового порошка, является твердой фазой структуры состава и применяется с целью достижения увеличения прочностных характеристик тампонажного камня.  It is a caustic magnesite powder obtained by collecting dust generated during the production of sintered periclase powder, is a solid phase of the composition structure and is used to achieve an increase in the strength characteristics of cement stone.
2. Торговое наименование Base Н- Stone, химическое наименование - оксид магния (MgO), по нормативно-технической документации изготовителя, с процентным содержанием оксида магния не менее 97 % . 2. The trade name Base H-Stone, the chemical name is magnesium oxide (MgO), according to the manufacturer's regulatory and technical documentation, with a percentage of magnesium oxide of at least 97%.
Представляет собой белый порошок, частично нерастворимый в воде, хорошо растворимый в кислотах, является твердой фазой структуры состава и применяется с целью достижения увеличения прочностных характеристик тампонажного камня.  It is a white powder, partially insoluble in water, well soluble in acids, is a solid phase of the structure of the composition and is used to achieve an increase in the strength characteristics of cement stone.
7 7
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 3. Торговое наименование Base M-Stone, химическое наименование - сульфат магния семиводный (MgS04*7 Н2О), по нормативно-технической документации изготовителя, с процентным содержанием основного вещества не менее 99%, является структурообразователем и применяется с целью обеспечения водостойкости тампонажного камня. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 3. The trade name Base M-Stone, the chemical name is seven-water magnesium sulfate (MgS04 * 7 Н2О), according to the manufacturer's regulatory and technical documentation, with a percentage of the main substance of at least 99%, is a structure-forming agent and is used to ensure the water resistance of cement stone.
4. Торговое наименование Inhib I-Stone, химическое наименование гексаметафосфат натрия (ΝβόΡόΟΐδ), по нормативно-технической документации изготовителя, с процентным содержанием основного вещества в пересчете на Р2О5 не менее 61,5 %, является ингибитором и применяется с целью регулирования сроков схватывания тампонажного камня.  4. The trade name Inhib I-Stone, the chemical name is sodium hexametaphosphate (ΝβόΡόΟΐδ), according to the manufacturer's regulatory and technical documentation, with a percentage of the main substance in terms of P2O5 of at least 61.5%, is an inhibitor and is used to regulate the setting time for cementing stone.
Процентное содержание гексаметафосфата натрия считать сверх 100% (т.е. сверх суммы масс сульфата магния и оксида магния), процентное содержание гексаметафосфата натрия считать только по массе оксида магния.  The percentage of sodium hexametaphosphate shall be considered in excess of 100% (i.e., in excess of the sum of the masses of magnesium sulfate and magnesium oxide), and the percentage of sodium hexametaphosphate shall be considered only by weight of magnesium oxide.
В этом случае увеличение содержания гексаметафосфата натрия в составе системы оказывает линейное влияние на сроки схватывания, т.е. при увеличении процентного содержания сроки схватывания материала увеличиваются пропорционально и имеют линейную зависимость. In this case, an increase in the content of sodium hexametaphosphate in the composition of the system has a linear effect on the setting time, i.e. with an increase in the percentage, the setting time of the material increases in proportion and have a linear relationship.
5. Торговое наименование Inhib X-Stone, химическое наименование нитрилотриметилфосфоновая кислота (C3H12NO9P3) по нормативно-технической документации изготовителя, с процентным содержанием основного вещества не менее 90 %, является ингибитором и применяется с целью регулирования сроков схватывания тампонажного камня для высоких температур внутри скважины. 5. The trade name Inhib X-Stone, the chemical name nitrilotrimethylphosphonic acid (C3H12NO9P3) according to the manufacturer's technical specifications, with a percentage of the main substance of at least 90%, is an inhibitor and is used to regulate the setting time of cement stone for high temperatures inside the well.
Нитрилотриметилфосфоновая кислота объединяет в себе как непосредственное химическое влияние на входящие в состав вещества с целью увеличения сроков схватывания, так как его влияние понижение рН раствора, т.е. достаточно сильно увеличивает сроки схватывания тампонажного камня.  Nitrilotrimethylphosphonic acid combines as a direct chemical effect on the constituent substances in order to increase the setting time, since its effect is a decrease in the pH of the solution, i.e. sufficiently increases the setting time of cement stone.
Процентное содержание нитрилотриметилфосфоновой кислоты считать сверх 100% (т.е. сверх суммы масс сульфата магния и оксида магния), процентное содержание нитрилотриметилфосфоновой кислоты считать только по массе оксида магния. The percentage of nitrilotrimethylphosphonic acid shall be considered in excess of 100% (i.e., in excess of the sum of the masses of magnesium sulfate and magnesium oxide), the percentage of nitrilotrimethylphosphonic acid shall be considered only by weight of magnesium oxide.
В этом случае увеличение содержания нитрилотриметилфосфоновой кислоты в составе системы оказывает линейное влияние на сроки схватывания, т.е. при увеличении процентного содержания сроки схватывания материала увеличиваются пропорционально и имеют линейную зависимость. In this case, an increase in the content of nitrilotrimethylphosphonic acid in the composition of the system has a linear effect on the setting time, i.e. with an increase in the percentage, the setting time of the material increases in proportion and have a linear relationship.
8 8
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) В таблице 1 приведен компонентный состав заявляемого изобретения. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Table 1 shows the component composition of the claimed invention.
Таблица 1  Table 1
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0001
Примечание 1 - применяется совместно или по отдельности, 2 - применяется совместно или по отдельности, 3 - применяются для высокотемпературных скважин, в высокотемпературных составах.  Note 1 - is used jointly or separately, 2 - is used together or separately, 3 - are used for high-temperature wells, in high-temperature compositions.
В зависимости от скважинных условий (глубина интервала (-ов), температура, давление, литологические и стратиграфические данные и др.) и вида скважинных работ (ликвидация поглощения промывочной жидкости, ремонтно-изоляционные работы и др.), требуется достижение различных характеристик тампонажного состава: высокая прочность на сжатие, высокая прочность материала на изгиб, устойчивость материала при воздействии водной среды и температуры. Depending on the well conditions (depth of the interval (s), temperature, pressure, lithological and stratigraphic data, etc.) and the type of well work (elimination of wash fluid absorption, repair and insulation works, etc.), it is necessary to achieve various characteristics of the grouting composition : high compressive strength, high bending strength of the material, the stability of the material when exposed to water and temperature.
В зависимости от условий и поставленной задачи рецептура заявляемого изобретения может быть изменена в пределах заявляемого изобретения, таким образом, чтобы получить те или иные необходимые качественные показатели состава. Depending on the conditions and the task, the formulation of the claimed invention can be changed within the scope of the claimed invention, so as to obtain those or other necessary quality indicators of the composition.
9  9
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Как показали результаты испытаний, при высоком содержании оксида магния в составе заявляемого изобретения, т.е. при увеличении процентного содержания молотого каустического магнезита, такие свойства, как моментальный набор прочности за три минуты, экзотермическая реакция во время схватывания материала, реологические свойства раствора остаются такими же, что и в присутствии чистого оксида магния. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) As shown by the test results, with a high content of magnesium oxide in the composition of the claimed invention, i.e. with an increase in the percentage of ground caustic magnesite, such properties as instant curing in three minutes, exothermic reaction during setting of the material, rheological properties of the solution remain the same as in the presence of pure magnesium oxide.
Однако у готового тампонажного камня заявляемого изобретения с использованием молотого каустического магнезита появляется большая пластичность, т.е. пониженные прочностные свойства на сжатие и повышаются прочностные свойства на изгиб. However, the finished cement stone of the claimed invention using ground caustic magnesite appears to have a great plasticity, i.e. reduced compressive strength and increased bending strength.
Частичная или полная замена чистого оксида магния на молотый каустический магнезит позволяет снизить себестоимость заявленного изобретения т.к. в основном очищенный оксид магния производится за пределами Российской Федерации. Partial or complete replacement of pure magnesium oxide with ground caustic magnesite can reduce the cost of the claimed invention since mainly purified magnesium oxide is produced outside the Russian Federation.
Для условий, где требуются высокие прочностные характеристики на сжатие, и не важны прочностные характеристики на изгиб (например: перекрывающий (изоляционный) мост, некоторые виды РИР (ремонтно-изоляционные работы)), рецептура заявляемого изобретения для высокотемпературных составов (от 65 град. С до 180 град. С) содержит оксид магния с процентным содержанием не менее 97 %, сульфат магния семиводный, ингибиторы затвердевания: гексаметафосфат натрия и/или нитрилотриметилфосфоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, асс.%: For conditions where high compressive strength characteristics are required, and flexural strength characteristics are not important (for example: an overlapping (insulating) bridge, some types of RIRs (repair and insulation works)), the recipe of the claimed invention for high-temperature compositions (from 65 degrees C up to 180 degrees C) contains magnesium oxide with a percentage of not less than 97%, magnesium sulfate, seven-water, solidification inhibitors: sodium hexametaphosphate and / or nitrilotrimethylphosphonic acid in the following ratio of components, ass.%:
Вода 29,47- 35,77Water 29.47- 35.77
Base Н- Stone, оксид магния (MgO) 44,71- 49,34 Base H-Stone, Magnesium Oxide (MgO) 44.71- 49.34
Base M-Stone, сульфат магния семиводный 13,33- 22,47  Base M-Stone, Magnesium Sulphate Seven-Water 13.33-22.47
Inhib I- Stone, гексаметафосфат натрия 0 - 2,70  Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate 0 - 2.70
и/или  and / or
Inhib Х- Stone, нитрилотриметилфосфоновая кислота 0- 1,14  Inhib X-Stone, nitrilotrimethylphosphonic acid 0- 1.14
Для условий, где есть соприкосновение с грунтовыми водами или требуется эластичность тампонажного камня, рецептура заявляемого изобретения содержит молотый каустический магнезит, сульфат магния семиводный, ингибиторы затвердевания: гексаметафосфат натрия и/или нитрилотриметилфосфоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, масс.%: For conditions where there is contact with groundwater or the elasticity of cement stone is required, the formulation of the claimed invention contains ground caustic magnesite, magnesium sulfate seven-water, solidification inhibitors: sodium hexametaphosphate and / or nitrilotrimethylphosphonic acid in the following ratio of components, wt.%:
10 10
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Вода SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Water
29,47- 35,77 29.47- 35.77
Base L-Stone, молотый каустический магнезит Base L-Stone, ground caustic magnesite
44,71- 55,56 44.71- 55.56
Base M-Stone, сульфат магния семиводный Base M-Stone, Magnesium Sulphate
13,33- 15,87 13.33- 15.87
Inhib 1-Stone, гексаметафосфат натрия Inhib 1-Stone, sodium hexametaphosphate
0 - 2,70  0 - 2.70
и/или  and / or
Inhib Х- Stone, нитрилотриметилфосфоновая кислота  Inhib X-Stone, nitrilotrimethylphosphonic acid
0- 1, 14  0- 1, 14
Для условий, где требуется высокие прочностные характеристики на изгиб (борьба с заколонными перетоками), рецептура заявляемого изобретения содержит оксид магния MgO с процентным содержанием не менее 97 %, молотый каустический магнезит, сульфата магния семиводный, ингибиторы затвердевания: гексаметафосфат натрия и/или нитрилотриметилфосфоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, масс.%: For conditions where high strength characteristics are required for bending (struggle against annular flows), the formulation of the claimed invention contains magnesium oxide MgO with a percentage of not less than 97%, ground caustic magnesite, magnesium sulfate seven-water, solidification inhibitors: sodium hexametaphosphate and / or nitrilotrimethylphosphonic acid in the following ratio of components, wt.%:
Вода Water
29,47- 35,77 29.47- 35.77
Смесь: Base L-Stone, молотый каустический магнезит и Base Н Mixture: Base L-Stone, ground caustic magnesite and Base H
51 ,76- 55,56 Stone, оксид магния (MgO)  51, 76- 55.56 Stone, Magnesium Oxide (MgO)
Base M-Stone, сульфат магния семиводный 13,33- 15, 12 Base M-Stone, Magnesium Sulphate Seven-Water 13.33-15, 12
Inhib I-Stone, гексаметафосфат натрия 0 - 2,70 Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate 0 - 2,70
и/или  and / or
Inhib Х- Stone, нитрилотриметилфосфоновая кислота 0- 1 ,14  Inhib X-Stone, nitrilotrimethylphosphonic acid 0- 1, 14
11 eleven
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Ниже приведены примеры реализации заявляемого технического решения. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Below are examples of the implementation of the proposed technical solution.
Были проведены РИР (ремонтно-изоляционные работы) на различных скважинах, с различными условиями, например температурными (т.е. на верхних горизонтах и горизонтах глубокого залегания), РИР были успешными. RIRs (repair and insulation works) were carried out at various wells, with various conditions, for example, temperature (i.e., at the upper and deep horizons), RIRs were successful.
Для приготовления ремонтно-изоляционного, тампонажного состава на основе магнезиальных вяжущих веществ «QUICK-STONE» применяли следующее оборудование: емкость с перемешивателями, например УСО-16, цементировочный агрегат ЦА-320, установка смесительная, например УС6-30. The following equipment was used to prepare the repair-insulating, cementing composition based on QUICK-STONE magnesia binders: a container with mixers, for example USO-16, cementing unit CA-320, a mixing plant, for example US6-30.
Технологические параметры приготовления заявляемого изобретения в лабораторных условиях подобраны с учетом условий применения заявляемого изобретения, характеристик скважины, глубины и температуры скважины. The technological parameters of the preparation of the claimed invention in laboratory conditions are selected taking into account the conditions of application of the claimed invention, well characteristics, depth and temperature of the well.
В таблице 2 приведен порядок смешивания химических реагентов по заявляемому изобретению в промысловых условиях, на скважинах. Table 2 shows the mixing order of the chemical reagents of the claimed invention in field conditions, in wells.
12 12
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Таблица 2 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) table 2
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0001
Примечания 1 - в зависимости от условий применения.  Notes 1 - depending on the conditions of use.
Пример 1 Example 1
Территория, место применения - Ставропольский край, Азык-Сулатское месторождение. Territory, place of application - Stavropol Territory, Azyk-Sulatskoye field.
Характеристика, описание скважины: Characterization, description of the well:
• Глубина интервала негерметичности 2205-2210 м. по данным геофизических исследований (ГИС). • Depth of the leakage interval 2205-2210 m. According to geophysical research (GIS).
• Эксплуатационная колонна диаметром 146 мм.  • Production casing with a diameter of 146 mm.
13 13
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) • Приемистость пласта в указанном интервале составляет 60 метров кубических в сутки по технической воде. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) • The injectivity of the reservoir in the indicated interval is 60 cubic meters per day for process water.
Цель применения (решаемая проблема) - провести РИР (ремонтно-изоляционные работы) с низкой приемистостью пласта, спрогнозировать и достичь схватывания тампонажного камня при использовании заявляемого изобретения после 6 часов при температуре 100 град.С, в условиях обводненности скважины.  The purpose of the application (the problem to be solved) is to conduct RIR (repair and insulation works) with a low injectivity of the formation, to predict and achieve the setting of cement stone when using the claimed invention after 6 hours at a temperature of 100 degrees C, in conditions of well watering.
Тампонажный состав по примеру 1 содержит: Base H-Stone, оксид магния с процентным содержанием оксида магния 97 процентов - 49,37%; Base M-Stone, сульфат магния семиводный - 14,45%, Inhib I-Stone, гексаметафосфат натрия - 2,47%, вода 33,71%. The grouting composition of example 1 contains: Base H-Stone, magnesium oxide with a percentage of magnesium oxide of 97 percent - 49.37%; Base M-Stone, magnesium sulfate seven-water - 14.45%, Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate - 2.47%, water 33.71%.
На фиг. 1 показана зависимость схватывания тампонажного состава по примеру 1 при различных температурах и в различных временных диапазонах. In FIG. 1 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 1 at different temperatures and in different time ranges.
Как видно из графика схватывание материала при 100 град. С произошло после 6 часов (зеленая линия). As can be seen from the graph, the setting of the material at 100 deg. C happened after 6 hours (green line).
Пример 2 Example 2
Территория, место применения: Западная Сибирь, скв. 2063Л, куст N° 27 Ватьеганского месторождения. Territory, place of application: Western Siberia, well. 2063L, bush N ° 27 of the Vategansky field.
Характеристика, описание скважины: Characterization, description of the well:
• Эксплуатационная колонна 0 146 мм спущена на глубину 2225 м, на глубине 1883 м произведена вырезка окна. • The production casing 0 146 mm was lowered to a depth of 2225 m, a window was cut at a depth of 1883 m.
• Диаметр бокового ствола 0 123,8мм.  • The diameter of the side trunk is 0 123.8 mm.
• Интервал установки материала "QUICK-STONE": 2500-2668 по стволу. • The installation interval of the material "QUICK-STONE": 2500-2668 on the trunk.
• Скважина заполнена буровым технической водой. • The well is filled with drilling technical water.
• Давление Рпл - 183,5 Атм.  • Rpl pressure - 183.5 Atm.
• Температура Тпл, рассчитанная по градиенту в условиях месторождения 90°С.  • The temperature Tm, calculated by the gradient in the field conditions of 90 ° C.
Цель применения (решаемая проблема) - ликвидировать поглощения бурового раствора, спрогнозировать и достичь схватывания тампонажного камня при использовании заявляемого изобретения после 90 минут при температуре 90 град.С, в условиях пластовых вод.  The purpose of the application (the problem to be solved) is to eliminate the absorption of the drilling fluid, to predict and achieve the setting of the groutstone when using the claimed invention after 90 minutes at a temperature of 90 degrees C, under formation water conditions.
14 fourteen
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Тампонажный состав по примеру 2 содержит: Base H-Stone, оксид магния с процентным содержанием оксида магния 97 процентов - 48,45%; Base M-Stone, сульфат магния семиводный - 17,73%, Inhib I-Stone, гексаметафосфат натрия - 0,73%, вода 33,09%. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The grouting composition of example 2 contains: Base H-Stone, magnesium oxide with a percentage of magnesium oxide of 97 percent - 48.45%; Base M-Stone, magnesium sulfate seven-water - 17.73%, Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate - 0.73%, water 33.09%.
На фиг. 2 показана зависимость схватывания тампонажного состава по примеру 2 при различных температурах и в различных временных диапазонах. In FIG. 2 shows the dependence of the setting of the grouting composition according to example 2 at different temperatures and in different time ranges.
Как видно из графика схватывание материала при 90 град. С произошло после 90 минут (зеленая линия). As can be seen from the graph, the setting of the material at 90 degrees. C happened after 90 minutes (green line).
Пример 3 Example 3
Территория, место применения - Ставропольский край, Пушкарское месторождение. Territory, place of application - Stavropol Territory, Pushkarskoye field.
Характеристика, описание скважины: Characterization, description of the well:
• Глубина интервала негерметичности 3000-3100 м. по данным ГИС.• Depth of leakage interval 3000-3100 m. According to GIS.
• Эксплуатационная колонна диаметром 146 мм. • Production casing with a diameter of 146 mm.
• Приемистость 300 кубических метров в сутки по технической воде. • Pickup 300 cubic meters per day for industrial water.
Цель применения (решаемая проблема) - провести РИР (ремонтно-изоляционные работы) с высокой приемистостью пласта, спрогнозировать и достичь схватывания тампонажного камня при использовании заявляемого изобретения после 50 минут при температуре 130 град. С, в условиях обводненности скважины. The purpose of the application (the problem to be solved) is to conduct RIR (repair and insulation works) with high injectivity of the formation, to predict and achieve the setting of cement stone when using the claimed invention after 50 minutes at a temperature of 130 degrees. C, in conditions of well watering.
Тампонажный состав по примеру 3 содержит: Base H-Stone, оксид магния с процентным содержанием оксида магния 97 процентов - 44,71%; Base M-Stone, сульфат магния семиводный - 19,16%, Inhib Х- Stone, нитрилотриметилфосфоновая кислота - 0,36%, вода 35,77%. The grouting composition of example 3 contains: Base H-Stone, magnesium oxide with a percentage of magnesium oxide of 97 percent - 44.71%; Base M-Stone, magnesium sulphate seven-water - 19.16%, Inhib X-Stone, nitrilotrimethylphosphonic acid - 0.36%, water 35.77%.
На фиг. 3 показана зависимость схватывания тампонажного состава по примеру 3 при различных температурах и в различных временных диапазонах. In FIG. 3 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 3 at different temperatures and in different time ranges.
Как видно из графика схватывание материала при 130 град. С произошло после 50 минут (зеленая линия). As can be seen from the graph, the setting of the material at 130 deg. C happened after 50 minutes (green line).
Пример 4 Example 4
Территория, место применения - Оренбургская область, ОНГКМ. Territory, place of application - Orenburg region, ONGKM.
15 fifteen
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Характеристика, описание скважины: SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Characterization, description of the well:
• Интервал залегания продуктивного пласта 2050-2180 м. (по стволу).• The interval of occurrence of the reservoir 2050-2180 m. (Along the trunk).
• Диаметр ствола 215,9 мм (открытый ствол). • Barrel diameter 215.9 mm (open barrel).
• Скважина заполнена рассолом на основе NaCl плотностью 1,14 г/см3. • The well is filled with brine based on NaCl with a density of 1.14 g / cm 3 .
Цель применения (решаемая проблема) - глушение скважины, спрогнозировать и достичь схватывание тампонажного камня при использовании заявляемого изобретения, после 54 минут при температуре 40 град. С, в условиях обводненности скважины.  The purpose of the application (the problem to be solved) is to kill the well, to predict and achieve the setting of cement stone when using the claimed invention, after 54 minutes at a temperature of 40 degrees. C, in conditions of well watering.
Тампонажный состав по примеру 4 содержит: Base L-Stone, молотый каустический магнезит, на основе оксида магния (MgO) с процентным содержанием оксида магния от 75 до 85 процентов - 51,55%; Base M-Stone, сульфат магния семиводный - 16,81 %, Inhib I- Stone, гексаметафосфат натрия - 0,26%, вода 31,38%). The grouting composition of example 4 contains: Base L-Stone, ground caustic magnesite, based on magnesium oxide (MgO) with a percentage of magnesium oxide from 75 to 85 percent - 51.55%; Base M-Stone, heptahydrate magnesium sulfate - 16.81%, Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate - 0.26%, water 31.38%).
На фиг. 4 показана зависимость схватывания тампонажного состава по примеру 4 при различных температурах и в различных временных диапазонах. In FIG. 4 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 4 at different temperatures and in different time ranges.
Как видно из графика схватывание материала при 40 град. С произошло после 54 минут (зеленая линия). As can be seen from the graph, the setting of the material at 40 degrees. C happened after 54 minutes (green line).
Пример 5 Example 5
Территория, место применения - НАО, Северо-Сарембойское месторождение. Характеристика, описание скважины: Territory, place of application - NAO, North-Saremboyskoye field. Characterization, description of the well:
• Глубина скважины 150 м; • Well depth 150 m;
• Диаметр ствола 490 мм (открытый ствол);  • Barrel diameter 490 mm (open barrel);
• Скважина заполнена буровым раствором.  • The well is filled with drilling fluid.
Цель применения (решаемая проблема) - ликвидировать поглощения бурового раствора, спрогнозировать и достичь схватывания тампонажного камня при использовании заявляемого изобретения после 34 минут при температуре -5 град. С.  The purpose of the application (the problem to be solved) is to eliminate the absorption of the drilling fluid, to predict and achieve the setting of cement stone when using the claimed invention after 34 minutes at a temperature of -5 degrees. FROM.
Тампонажный состав по примеру 5 содержит: Base L-Stone, молотый каустический магнезит, на основе оксида магния (MgO) с процентным содержанием оксида магния от 75 до 85 процентов - 54,74%>; Base M-Stone, сульфат магния семиводный - 15,79%; вода 29,47%. The grouting composition of example 5 contains: Base L-Stone, ground caustic magnesite, based on magnesium oxide (MgO) with a percentage of magnesium oxide from 75 to 85 percent - 54.74%>; Base M-Stone, magnesium sulfate seven-water - 15.79%; water 29.47%.
16 16
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Сроки схватывания контролируются соотношением содержания твердой фазы, т. е. повышением либо понижением содержания оксида магния по отношению к сульфату магния семиводного, на таких низких температурах ингибиторы не используются. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The setting time is controlled by the ratio of the content of the solid phase, i.e., by increasing or decreasing the content of magnesium oxide relative to magnesium sulfate seven-water, inhibitors are not used at such low temperatures.
На фиг. 5 показана зависимость схватывания тампонажного состава по примеру 5 при различных температурах и в различных временных диапазонах. In FIG. 5 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 5 at different temperatures and in different time ranges.
Как видно из графика схватывание материала при -5 град. С произошло после 34 минут (зеленая линия). As can be seen from the graph, the setting of the material at -5 degrees. C happened after 34 minutes (green line).
Пример 6 Example 6
Территория, место применения - Ставропольский край, месторождение Пушкарское. Territory, place of application - Stavropol Territory, Pushkarskoye deposit.
Характеристика, описание скважины: Characterization, description of the well:
• Глубина 3700 м. • Depth 3700 m.
• Эксплуатационная колонна диаметром 146 мм.  • Production casing with a diameter of 146 mm.
• Скважина заполнена технической водой.  • The well is filled with process water.
• Приемистость 330 мЗ за сутки по технической воде.  • Acceptance of 330 m3 per day for industrial water.
Цель применения (решаемая проблема) - провести РИР, спрогнозировать и достичь схватывания тампонажного камня при использовании заявленного обозначения, после 90 минут при температуре 180 град. С.  The purpose of the application (the problem to be solved) is to conduct RIR, predict and achieve the setting of cement stone using the claimed designation, after 90 minutes at a temperature of 180 degrees. FROM.
Тампонажный состав по примеру 6 содержит: Base H-Stone, оксид магния с процентным содержанием оксида магния 97 процентов - 45,10%; Base M-Stone, сульфат магния семиводный - 18,28%, Inhib X-Stone, нитрилотриметилфосфоновая кислота - 1,13%; Inhib I-Stone, гексаметафосфат натрия - 1,35% ; вода - 34,13%. The grouting composition of example 6 contains: Base H-Stone, magnesium oxide with a percentage of magnesium oxide of 97 percent - 45.10%; Base M-Stone, magnesium sulfate seven-water - 18.28%, Inhib X-Stone, nitrilotrimethylphosphonic acid - 1.13%; Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate - 1.35%; water - 34.13%.
На фиг. 6 показана зависимость схватывания тампонажного состава по примеру 6 при различных температурах и в различных временных диапазонах. In FIG. 6 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 6 at different temperatures and in different time ranges.
Как видно из графика схватывание материала при 180 град. С произошло после 90 минут (зеленая линия). As can be seen from the graph, the setting of the material at 180 degrees. C happened after 90 minutes (green line).
Пример 7 Example 7
Территория, место применения - Республика Башкортостан, Китаямовское м/р. Характеристика, описание скважины:  Territory, place of application - Republic of Bashkortostan, Kitaymovskoye metro station Characterization, description of the well:
17 17
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) • Интервал залегания продуктивного пласта 3000-3100 м. (по стволу). SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) • The occurrence interval of the reservoir is 3000-3100 m. (Along the trunk).
• Диаметр ствола 215,9 мм (открытый ствол).  • Barrel diameter 215.9 mm (open barrel).
• Скважина заполнена буровым раствором 1 ,24 г/см .  • The well is filled with a drilling fluid of 1, 24 g / cm.
Цель применения (решаемая проблема) - ликвидировать поглощения бурового раствора, спрогнозировать и достичь схватывания тампонажного камня при использовании заявляемого изобретения после 90 минут при температуре 60 град. С.  The purpose of the application (the problem to be solved) is to eliminate the absorption of the drilling fluid, to predict and achieve the setting of cement stone when using the claimed invention after 90 minutes at a temperature of 60 degrees. FROM.
Тампонажный состав по примеру 7 содержит: Base H-Stone, оксид магния с процентным содержанием оксида магния 97 процентов - 23,94%; Base L-Stone, молотый каустический магнезит, на основе оксида магния (MgO) с процентным содержанием оксида магния от 75 до 85 процентов - 23,94%; Base M-Stone, сульфат магния семиводный - 17,52%, Inhib I-Stone, гексаметафосфат натрия - 1 ,91%, вода 32,70%. The grouting composition of example 7 contains: Base H-Stone, magnesium oxide with a percentage of magnesium oxide of 97 percent - 23.94%; Base L-Stone, ground caustic magnesite, based on magnesium oxide (MgO) with a percentage of magnesium oxide from 75 to 85 percent - 23.94%; Base M-Stone, magnesium sulfate seven-water - 17.52%, Inhib I-Stone, sodium hexametaphosphate - 1, 91%, water 32.70%.
На фиг. 7 показана зависимость схватывания тампонажного состава по примеру 7 при различных температурах и в различных временных диапазонах. In FIG. 7 shows the dependence of the setting of the grouting composition of example 7 at different temperatures and in different time ranges.
Как видно из графика схватывание материала при 60 град. С произошло после 90 минут (зеленая линия). As can be seen from the graph, the setting of the material at 60 deg. C happened after 90 minutes (green line).
В таблице 3 приведены компонентный состав заявляемого изобретения по примерам 1 -7, а также эксплуатационные характеристики полученных составов. Table 3 shows the component composition of the claimed invention according to examples 1-7, as well as the operational characteristics of the obtained compositions.
При определении эксплуатационных характеристик составов по примерам 1 -7 использованы следующие методики: When determining the operational characteristics of the compositions according to examples 1-7, the following methods were used:
1. Водостойкость рассчитывалась по следующей формуле: 1. Water resistance was calculated by the following formula:
Водостойкость по прочности на сжатие = (((Прочность на сжатие, МПа+Рост прочности на сжатие в водной среде с течением времени, МПа) / Прочность на сжатие, МПа)* 100)- 100. Water resistance to compressive strength = (((Compressive strength, MPa + Increase in compressive strength in an aqueous medium over time, MPa) / Compressive strength, MPa) * 100) - 100.
Водостойкость по прочности на изгиб = (((Прочность на изгиб, МПа+Рост прочности на изгиб в водной среде с течением времени, МПа) / Прочность на изгиб, МПа)* 100)- 100. Water resistance to bending strength = (((Bending strength, MPa + Increase in bending strength in an aqueous medium over time, MPa) / Bending strength, MPa) * 100) - 100.
2. Рост прочности определялся по следующей методике: 2. Strength growth was determined by the following method:
Полученные результаты по изменению прочности материала в водной среде на сжатие и изгиб рассчитывались разницей между прочностями материала в водной среде по прошествии 7 суток и в воздушной среде по прошествии 24 часов. The results obtained on the change in compressive and bending strength of a material in an aqueous medium were calculated by the difference between the strengths of a material in an aqueous medium after 7 days and in the air after 24 hours.
18 eighteen
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0001
На фиг.8 представлено сравнение прочностных параметров составов на сжатие и изгиб по примерам 1-7. On Fig presents a comparison of the strength parameters of the compositions for compression and bending according to examples 1-7.
На фиг.9. представлена зависимость прочностных параметров составов по примерам 1 -7 от времени пребывания в водной среде. In Fig.9. the dependence of the strength parameters of the compositions according to examples 1-7 on the time spent in the aquatic environment is presented.
На фиг.10. представлено сравнение водостойкости составов по примерам 1 -7 от времени пребывания в водной среде. 10. a comparison of the water resistance of the compositions according to examples 1-7 from the time spent in the aquatic environment is presented.
Исходя из анализа эксплуатационных характеристик заявляемого изобретения, можно утверждать, что при применении заявляемого изобретения удается избежать основной проблемы магнезиальных вяжущих на основе оксида магния и хлорида магния, а именно потери прочности в водной среде. После недельного нахождения в водной среде был замечен рост прочности на сжатие составов по заявляемому изобретению с 20 до 22 МПа, т.е. удалось избежать основной проблемы магнезиальных цементов на основе оксида магния и хлорида магния семиводного, а именно потери прочности в водной среде с течением времени. Based on the analysis of the operational characteristics of the claimed invention, it can be argued that when applying the claimed invention, it is possible to avoid the main problem of magnesia binders based on magnesium oxide and magnesium chloride, namely the loss of strength in the aquatic environment. After a week spent in the aquatic environment, an increase in the compressive strength of the compositions according to the claimed invention from 20 to 22 MPa was observed, i.e. it was possible to avoid the main problem of magnesia cements based on magnesium oxide and magnesium chloride seven-water, namely the loss of strength in the aquatic environment over time.
Все РИР (ремонтно-изоляционные работы) с применением составов по заявляемому изобретению выполнены успешно. All RIR (repair-insulating work) with the use of the compositions of the claimed invention have been successfully completed.
Температурный диапазон применения заявляемого состава составляет от минус 5 град. С. до 180 град. С. The temperature range of application of the claimed composition is from minus 5 degrees. S. up to 180 degrees. FROM.
Состав обладает повышенной седиментационной устойчивостью в сравнении с другими магнезиальными цементами на основе оксида магния и хлорида магния, что особенно важно при установке цементных мостов и многих РИР (ремонтно-изоляционные работы). The composition has increased sedimentation stability in comparison with other magnesia cements based on magnesium oxide and magnesium chloride, which is especially important when installing cement bridges and many RIRs (repair and insulation works).
При проведении работ по установке мостов, обнаружение моста происходило всегда в указанном интервале. During the installation of bridges, the bridge was always detected in the specified interval.
Предлагаемый способ превосходит отечественные и зарубежные аналоги по прочностным характеристикам, по точности прогнозирования сроков схватывания тампонажного камня, по обеспечению водостойкости полученного тампонажного камня в условиях заводненности. The proposed method is superior to domestic and foreign counterparts in strength characteristics, in the accuracy of predicting the setting time of cement stone, in ensuring the water resistance of the cement stone obtained under waterflood conditions.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень», так как в данной области техники не выявлено аналогичных технических решений, и оно явным образом не является очевидным для специалиста. The claimed technical solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step", since no similar technical solutions have been identified in the art, and it is not explicitly obvious to a specialist.
20  twenty
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Заявляемое техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», так как заявляемый способ может быть осуществлен из известных средств и известными способами. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The claimed technical solution meets the criterion of "industrial applicability", since the claimed method can be carried out using known means and known methods.
21 21
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)  SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

ФОРМУЛА FORMULA
1. Ремонтно-изоляционный, тампонажный состав на основе магнезиальных вяжущих веществ «QUICK-STONE», содержащий оксид магния, отличающийся тем, что состав содержит семиводный сульфат магния, а также дополнительно содержит ингибитор: гексаметафосфат натрия и/или нитрилотриметилфосфоновую кислоту при содержании веществ, % мае: 1. Repair-insulating, grouting composition based on QUICK-STONE magnesia binders, containing magnesium oxide, characterized in that the composition contains seven-water magnesium sulfate, and also additionally contains an inhibitor: sodium hexametaphosphate and / or nitrilotrimethylphosphonic acid when contained, % May:
Оксид магния 44,71-55,56 Magnesium Oxide 44.71-55.56
Семиводный сульфат магния 1333-22,47  Seven-water magnesium sulfate 1333-22.47
Вода 29,47-35,77  Water 29.47-35.77
Гексаметафосфат натрия 0-2,7 (сверх 100%) Sodium hexametaphosphate 0-2.7 (in excess of 100%)
Нитрилотрршетилфосфоновая кислота 0-1, 14 (сверх 100%) Nitrilotrorshetylphosphonic acid 0-1, 14 (in excess of 100%)
2. Ремонтно-изоляционный, тампонажный состав на основе магнезиальных вяжущих веществ «QUICK-STONE» по п.1, отличающийся тем, что используется оксид магния с содержанием оксида магния не менее 97 %. 2. Repair-insulating, grouting composition based on QUICK-STONE magnesian binders according to claim 1, characterized in that magnesium oxide with a magnesium oxide content of at least 97% is used.
3. Ремонтно-изоляционный, тампонажный состав на основе магнезиальных вяжущих веществ «QUICK-STONE» по п.1, отличающийся тем, что используется порошок магнезиальный каустический с содержанием оксида магния от 75 до 85%. 3. Repair-insulating, grouting composition based on QUICK-STONE magnesian binders according to claim 1, characterized in that caustic magnesia powder with a magnesium oxide content of 75 to 85% is used.
4. Ремонтно-изоляционный, тампонажный состав на основе магнезиальных вяжущих веществ «QUICK-STONE» по п.1, отличающийся тем, что используется смесь очищенного оксид магния и порошка магнезиального каустического на основе оксида магния. 4. Repair-insulating, grouting composition based on QUICK-STONE magnesian binders according to claim 1, characterized in that a mixture of purified magnesium oxide and caustic magnesia based on magnesium oxide is used.
22 22
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2014/000512 2013-08-07 2014-07-11 Squeeze-cementing, plugging composition on the basis of magnesian binding substances "quick-stone" WO2015020564A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013136962/03A RU2563466C2 (en) 2013-08-07 2013-08-07 Repair-insulating packing compound based on quick-stone magnesite cements
RU2013136962 2013-08-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015020564A1 true WO2015020564A1 (en) 2015-02-12

Family

ID=52461752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2014/000512 WO2015020564A1 (en) 2013-08-07 2014-07-11 Squeeze-cementing, plugging composition on the basis of magnesian binding substances "quick-stone"

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2563466C2 (en)
WO (1) WO2015020564A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113382856A (en) * 2018-12-03 2021-09-10 I4F许可有限责任公司 Decorative panel and decorative floor covering composed of said panel

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630824C1 (en) * 2016-06-17 2017-09-13 Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" Repair-insulating grouting composition
RU2751523C1 (en) * 2021-02-16 2021-07-14 Общество с ограниченной ответственностью «МИРРИКО» Repair and insulating mobile composition based on magnesial binding substances (options)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2023705C1 (en) * 1991-09-04 1994-11-30 Комбинат "Магнезит" Magnesian binder
RU2078197C1 (en) * 1994-11-22 1997-04-27 Валентин Исаакович Корнеев Magnesia plugging-sealing material
RU2344102C2 (en) * 2006-10-30 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт строительных материалов и композиций" (ООО "НИИ СТРОМКОМПОЗИТ") Magnesia cement and method of production thereof
US20100006288A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 Halliburton Energy Services, Inc. Sorel cements and methods of making and using same
UA72710U (en) * 2012-02-20 2012-08-27 Полтавский Национальный Технический Университет Имени Юрия Кондратюка Grouting mortar
RU2460755C2 (en) * 2010-10-20 2012-09-10 Елена Александровна Румянцева Plugging material for cementing casing string and method for its preparation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2023705C1 (en) * 1991-09-04 1994-11-30 Комбинат "Магнезит" Magnesian binder
RU2078197C1 (en) * 1994-11-22 1997-04-27 Валентин Исаакович Корнеев Magnesia plugging-sealing material
RU2344102C2 (en) * 2006-10-30 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт строительных материалов и композиций" (ООО "НИИ СТРОМКОМПОЗИТ") Magnesia cement and method of production thereof
US20100006288A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 Halliburton Energy Services, Inc. Sorel cements and methods of making and using same
RU2460755C2 (en) * 2010-10-20 2012-09-10 Елена Александровна Румянцева Plugging material for cementing casing string and method for its preparation
UA72710U (en) * 2012-02-20 2012-08-27 Полтавский Национальный Технический Университет Имени Юрия Кондратюка Grouting mortar

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BUTT IU.M. ET AL.: "Tekhnologiya viazhushchikh veshchestv.", VYSSHAYA SHKOLA, pages 84 - 85 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113382856A (en) * 2018-12-03 2021-09-10 I4F许可有限责任公司 Decorative panel and decorative floor covering composed of said panel

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013136962A (en) 2015-02-20
RU2563466C2 (en) 2015-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012257600B2 (en) Settable compositions containing metakaolin having reduced portland cement content
US7438755B2 (en) Chemically bonded phosphate ceramic sealant formulations for oil field applications
US7654326B1 (en) Sorel cements and methods of making and using same
Eglinton Concrete and its chemical behaviour
JP5832063B2 (en) Well sealant composition containing cationic latex and method of use thereof
CA2851539C (en) Slag compositions comprising latex and methods of use
MX2012014984A (en) Acid-soluble cement compositions comprising cement kiln dust and/or a natural pozzolan and methods of use.
JP6280656B2 (en) Corrosion-resistant fire-resistant binder composition and oil well finishing and production operations
SE448451B (en) CEMENT COMPOSITION FOR HYDROTERMIC INITIATED Curing
CA2933967A1 (en) High-alumina refractory aluminosilicate pozzolan in well cementing
Parhi et al. A comprehensive study on controlled low strength material
Samarakoon et al. Carbonation-induced properties of alkali-activated cement exposed to saturated and supercritical CO2
Bergen et al. A review of conventional and alternative cementitious materials for geothermal wells
Yuan et al. Civil Engineering Materials: From Theory to Practice
WO2015020564A1 (en) Squeeze-cementing, plugging composition on the basis of magnesian binding substances "quick-stone"
CN105601141A (en) Expanding agent for oil well cement and preparation method of expanding agent
Pikłowska Cement slurries used in drilling–types, properties, application
Falacinski et al. Possible applications of hardening slurries with fly ash from thermal treatment of municipal sewage sludge in environmental protection structures
da Silva Araujo et al. Study of cement blend containing rice husk ash for oil well plug and abandonment operations
CN105218007A (en) A kind of corrosion-resistant mortar and preparation method thereof
CN104446610A (en) Water-resistant high-strength foamed brick and preparation method thereof
US11041108B2 (en) Phosphorylated amino polycarboxylic acid cement retarder
RU2630824C1 (en) Repair-insulating grouting composition
CN103539381B (en) Admixture for pea gravel concrete
JP2018016510A (en) Surface modifier of concrete and method for improving surface quality of concrete using the same

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14834825

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14834825

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1