RU2268989C2 - Реагент для тампонажного раствора, тампонажный раствор и способ цементирования скважин - Google Patents
Реагент для тампонажного раствора, тампонажный раствор и способ цементирования скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268989C2 RU2268989C2 RU2004104568/03A RU2004104568A RU2268989C2 RU 2268989 C2 RU2268989 C2 RU 2268989C2 RU 2004104568/03 A RU2004104568/03 A RU 2004104568/03A RU 2004104568 A RU2004104568 A RU 2004104568A RU 2268989 C2 RU2268989 C2 RU 2268989C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grouting mortar
- cement
- reagent
- weight
- grouting
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин. Технический результат - создание эффективного реагента для тампонажных растворов, являющегося структурообразователем-ускорителем, не содержащего агрессивного компонента - ионов хлора, обеспечивающего расширение тампонажной смеси и удержание свободной воды и работающего в диапазоне температур от -5°С до +40°С, а также тампонажного раствора и способа цементирования скважин, обеспечивающих хорошую адгезию камня с колонной и породой, получение безусадочного камня однородной структуры с низкой пористостью и высокой коррозионной стойкостью. Реагент для тампонажного раствора, включающий аморфную окись алюминия, дополнительно содержит добавку ИР-1 на основе вулканической породы при следующем соотношении компонентов, мас.%: аморфная окись алюминия - 99,5-99,9; ИР-1 - 0,1-0,5. Тампонажный раствор содержит цемент, воду и вышеуказанный реагент в количестве от 0,05 до 4,5% от массы цемента. Тампонажный раствор может дополнительно содержать понизитель водоотдачи, пластификатр и пеногаситель. В способе цементирования скважины используют вышеуказанный тампонажный раствор. 3 н. и 3 з.п. ф-лы. 1 табл.
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и используется в процессе крепления нефтяных и газовых скважин при приготовлении тампонажных растворов.
Известны добавки солей-ускорителей для тампонажного раствора, таких как CaCl2, NaCl, AICI3 и др., тампонажный раствор с этими добавками и способ цементирования с использованием тампонажного раствора, содержащего упомянутые добавки (Ахрименко В.Е., Широкородюк Т.В., Белый В.И. Цементные растворы для крепления низкотемпературных скважин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2000. - №12. - С.16-18).
Но соли-ускорители и их композиции не удерживают свободную воду и содержат ионы хлора, вызывающие коррозию колонны скважины.
Известен реагент для тампонажных растворов, содержащий пентаоксихлорид алюминия 99,5-99,8 мас.% и суперпластификатор 0,2-0,5 мас.%. (Пат. №2129649 РФ), а также тампонажный раствор, в состав которого входят оксихлориды алюминия (А.с. №1328482 СССР).
Однако оксихлориды алюминия (в том числе пентаоксихлорид) не являются ускорителями сроков схватывания и загустевания тампонажных систем при температуре от -5°С до +40°С. Кроме того, они содержат ионы хлора, поэтому при использовании тампонажного раствора с оксихлоридами усилится коррозия обсадных труб.
Наиболее близким техническим решением является тампонажный раствор по пат. №2191251 РФ, в состав которого входят цемент, полианионная целлюлоза, этилсиликат и вода, дополнительно он содержит аморфную окись алюминия в количестве 0,2-3,0 мас.ч.
Данный раствор из-за отсутствия в его составе структурообразующей и расширяющей добавки не обеспечивает в процессе цементирования достаточную адгезию камня с колонной и породой и получение безусадочного камня однородной структуры с низкой пористостью.
Задачей изобретения является создание эффективного реагента для тампонажных растворов, являющегося структурообразователем-ускорителем, не содержащего агрессивного компонента (ионов хлора), обеспечивающего расширение тампонажной смеси и удержание свободной воды и работающего в диапазоне температур от -5°С до +40°С, а также тампонажного раствора и способа цементирования скважин, обеспечивающих хорошую адгезию камня с колонной и породой, получение безусадочного камня однородной структуры с низкой пористостью и высокой коррозионной стойкостью.
Сущность изобретения заключается в том, что реагент для тампонажного раствора, включающий аморфную окись алюминия, дополнительно содержит добавку ИР-1 на основе вулканической породы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
аморфная окись алюминия | 99,5-99,9 |
ИР-1 | 0,1-0,5 |
Тампонажный раствор содержит цемент, воду и заявляемый реагент в количестве от 0,05 до 4,5% от массы цемента.
Дополнительно указанный тампонажный раствор может содержать понизитель водоотдачи в количестве 0,2-0,8% от массы цемента, пластификатор в количестве 0,1-5,0% от массы цемента и пеногаситель в количестве 0,01-0,5% от массы цемента.
Сущность предлагаемого способа цементирования заключается в том, что цементирование скважины осуществляется с использованием заявляемого тампонажного раствора. Используемый при цементировании тампонажный раствор может дополнительно содержать понизитель водоотдачи в количестве 0,2-0,8% от массы цемента, пластификатор в количестве 0,1-5,0% от массы цемента, пеногаситель в количестве 0,01-0,5% от массы цемента.
Структурообразующая и расширяющая добавка ИР-1 выпускается по ТУ №5743-001-44628610-98 и содержит в мас.%: вулканическую породу (с соотношением оксид кремния: оксид алюминия более 3,5) - 40-85, гипс 10-35, доломит - 0-30, микрокремнезем 0-5, пластификатор 1-3.
В качестве понизителя водоотдачи могут использоваться метилцеллюлоза (МЦ) или оксиэтилцеллюлоза (ОЭЦ, Сульфацелл).
Пластификатором может служить реагент С-3, пеногасителями - известные реагенты ТБФ, Лапрол.
Новая заявляемая совокупность известных компонентов в пределах их содержания в смеси обеспечивает технический результат - способность реагента работать в составе тампонажного раствора при низких и отрицательных температурах, обеспечивать стабильность раствора и камня, способствовать получению в процессе цементирования с учетом геолого-технических характеристик скважины прочного безусадочного тампонажного камня с высокой коррозионной стойкостью. При этом за счет синергетического эффекта взаимодействия заявляемых компонентов друг с другом возникает гораздо большая способность водоудержания и набора прочности структуры тампонажного раствора и камня, не достигаемая при использовании реагентов в других композициях.
Улучшение названных показателей гарантирует повышение качества цементирования низкотемпературных скважин и скважин в мерзлоте, кондукторов, обеспечивает экономию материалов.
Реагент готовят путем постепенного ведения добавки ИР-1 в аморфную окись алюминия до расчетного количества. Затем смесь перемешивают до однородности. Реагент вводят в сухой цемент или в тампонажный раствор, который готовят известным способом затворения цемента водой. Может использоваться как бездобавочный цемент, например, марки ПЦТ G, так и добавочный - облегченный.
Примеры приготовления реагента:
Реагент №1 (Р-1) Для приготовления реагента Р-1 берут 99,9 мас.ч. аморфной окиси алюминия и постепенно добавляют 0,1 мас.ч. ИР-1, тщательно растирая и перемешивая смесь.
Реагент №2 (Р-2) Для приготовления реагента Р-2 берут 99,7 мас.ч. аморфной окиси алюминия и постепенно добавляют 0,3 мас.ч ИР-1, тщательно растирая и перемешивая смесь.
Реагент №3 (Р-3) Для приготовления реагента Р-3 берут 99,5 мас.ч. аморфной окиси алюминия и постепенно добавляют 0,5 мас.ч. ИР-1, тщательно растирая и перемешивая смесь.
Примеры приготовления тампонажного раствора
Пример 1. На 100 мас.ч цемента, например ПЦТ 1 G, берут 40 мас.ч. воды и 0,05 мас.ч. реагента Р-1. Раствор тщательно перемешивают.
Полученный тампонажный раствор и камень испытывают согласно существующим ГОСТам. Результаты испытаний представлены в таблице 1, опыт 1.
Пример 2. На 100 мас.ч. цемента, например ПЦТ1-100, берут 50 мас.ч. воды и 2 г реагента Р-2. Раствор тщательно перемешивают.
Полученный тампонажный раствор и камень испытывают согласно существующим ГОСТам. Результаты испытаний представлены в таблице 1, опыт 2.
Пример 3. На 100 мас.ч. цемента, например ПЦТ 1 G, берут 40 мас.ч воды и 4,5 г реагента Р-3. Раствор тщательно перемешивают.
Полученный тампонажный раствор и камень испытывают согласно существующим ГОСТам. Результаты испытаний представлены в таблице 1, опыт 3.
Пример 4. На 100 масс.ч цемента, например ПЦТ 1-100, берут 50 мас.ч. воды, 0,5 мас.ч. реагента Р-1, 0,2 мас.ч. ОЭЦ и 0,01 мас.ч. ТБФ. Раствор тщательно перемешивают.
Полученный тампонажный раствор и камень испытывают согласно существующим ГОСТам. Результаты испытаний представлены в таблице 1, опыт 4.
Пример 5. На 100 мас.ч. цемента, например ПЦТ 1-100, берут 50 мас.ч. воды, 1 мас.ч. реагента Р-2, 0,8 мас.ч. МЦ и 0,05 мас.ч. Лапрола. Раствор тщательно перемешивают.
Полученный тампонажный раствор и камень испытывают согласно существующим ГОСТам. Результаты испытаний представлены в таблице 1, опыт 5.
Пример 6. На 100 масс.ч цемента, например ПЦТ 1-100, берут 50 мас.ч. воды, 2 мас.ч. реагента Р-2, 0,4 мас.ч. Сульфацелла, 0,2 мас.ч С-3 и 0,5 мас.ч. Лапрола. Раствор тщательно перемешивают.
Полученный тампонажный раствор и камень испытывают согласно существующим ГОСТам. Результаты испытаний представлены в таблице 1, опыт 6.
Пример 7. На 100 мас.ч. цемента, например ПЦТ -об., берут 67 мас.ч. воды, 1 мас.ч. реагента Р-1 и 0,1 мас.ч С-3. Раствор тщательно перемешивают.
Полученный тампонажный раствор и камень испытывают согласно существующим ГОСТам. Результаты испытаний представлены в таблице 1, опыт 7.
Пример 8. На 100 мас.ч цемента, например ПЦТ-об., берут 67 мас.ч. воды, 3 мас.ч. реагента Р-3, 0,4 мас.ч. и 0,5 мас.ч С-3. Раствор тщательно перемешивают.
Полученный тампонажный раствор и камень испытывают согласно существующим ГОСТам. Результаты испытаний представлены в таблице 1, опыт 8.
Таблица 1 | ||||||||||||||
№ примера | Вид вяжущего | Добавки к цементу, мас. % | В/Ц | Д, см | ρ, г/см3 | Водоотделение, см3 | Сроки схват., нач/кон, ч-мин | Прочность через 48 сут., МПа | Адгезия, МПа | Т*, °С | ||||
Реагент | Понизитель водоотдачи | Пластификатор | Пеногаситель | δ изг. | δ сжат. | |||||||||
1. | ПЦТ 1 G | Р-1 0,05 |
- | - | - | 0,4 | 21,5 | 1,89 | 0,2 | 1-35 2-50 |
3,84 | 10,4 | 23,0 | 40 |
2. | ПЦТ1-100 | Р- 22,0 |
- | - | - | 0,5 | 20,5 | 1,82 | 0,15 | 1-55 2-30 |
3,85 | 11,15 | 21,0 | 40 |
3. | ПЦТ1 G | Р-3 4,5 |
- | - | - | 0,4 | 21,5 | 1,85 | 0,1 | 3-45 4-00 |
2,1 | 8,1 | 20,0 | 5 |
4. | ПЦТ1-100 | Р-1 0,5 |
ОЭЦ 0,2 |
- | ТБФ 0,01 | 0,5 | 21,5 | 1,82 | 0 | 5-10 6-05 |
2,4 | 3,5 | 18,0 | 25 |
5. | ПЦТ1-100 | Р-2 1,0 |
МЦ 0,8 |
- | Лапрол 0,05 | 0,5 | 20,5 | 1,83 | 0 | 4-30 4-45 |
4,1 | 9,4 | 19,5 | 40 |
6. | ПЦТ1-100 | Р-2 2,0 |
Сульфацелл | с-30,2 | Лапрол 0,5 | 0,5 | 21,5 | 1,82 | 0 | 5-15 6-20 |
5,0 | 11,2 | 19,9 | 40 |
7. | ПЦТ-об. | Р-1 1,0 |
С-30,1 | 0,67 | 22,0 | 1,53 | 0,1 | 7-00 9-00 |
4,1 | 9,9 | 20,0 | 40 | ||
8. | ПЦТ-об. | Р-3 3,0 |
с-30,5 | 0,67 | 22,0 | 1,53 | 0,1 | 5-40 6-40 |
3,15 | 6,7 | 22,0 | 5 | ||
Прототип | 0,5 | 22,0 | 1,82 | 7,2 | 6-30 9-12 |
3,9 | 6,5 | 10,0 | 40 | |||||
* - температура проведения испытаний |
Claims (6)
1. Реагент для тампонажного раствора, включающий аморфную окись алюминия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит добавку ИР-1 на основе вулканической породы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Тампонажный раствор, включающий цемент, воду и реагент, содержащий аморфную окись алюминия, отличающийся тем, что в качестве указанного реагента он содержит реагент по п.1 в количестве от 0,05 до 4,5% от массы цемента.
3. Тампонажный раствор по п.2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит понизитель водоотдачи в количестве 0,2-0,8% от массы цемента.
4. Тампонажный раствор по п.2 или 3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пластификатор в количестве 0,1-5,0% от массы цемента.
5. Тампонажный раствор по любому из пп.2-4, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пеногаситель в количестве 0,01-0,5% от массы цемента.
6. Способ цементирования скважины с использованием тампонажного раствора, включающего цемент, воду и реагент, содержащий аморфную окись алюминия, отличающийся тем, что в качестве тампонажного раствора используют тампонажный раствор по любому из пп.2-5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104568/03A RU2268989C2 (ru) | 2004-02-16 | 2004-02-16 | Реагент для тампонажного раствора, тампонажный раствор и способ цементирования скважин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104568/03A RU2268989C2 (ru) | 2004-02-16 | 2004-02-16 | Реагент для тампонажного раствора, тампонажный раствор и способ цементирования скважин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004104568A RU2004104568A (ru) | 2005-07-27 |
RU2268989C2 true RU2268989C2 (ru) | 2006-01-27 |
Family
ID=35843299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004104568/03A RU2268989C2 (ru) | 2004-02-16 | 2004-02-16 | Реагент для тампонажного раствора, тампонажный раствор и способ цементирования скважин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268989C2 (ru) |
-
2004
- 2004-02-16 RU RU2004104568/03A patent/RU2268989C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004104568A (ru) | 2005-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1213270B1 (en) | Well cement fluid loss control additive | |
RU2014140788A (ru) | Медленно застывающие цементные композиции, содержащие пемзу, и связанные с ними способы | |
US20080011202A1 (en) | Cement compositions comprising aromatic sulfonated polymers and methods of using the same | |
WO2000063134A1 (en) | Foamed well cement slurries, additives and methods | |
RU2268989C2 (ru) | Реагент для тампонажного раствора, тампонажный раствор и способ цементирования скважин | |
JP4044887B2 (ja) | ボルト定着工法 | |
JP6654932B2 (ja) | 高強度グラウト組成物および高強度グラウト材 | |
RU2251539C1 (ru) | Сухая смесь для легкого строительного раствора | |
RU2577047C1 (ru) | Сухая строительная смесь | |
RU2710650C1 (ru) | Быстросхватывающийся аэрированный тампонажный материал для установки мостов в надпродуктивных интервалах | |
RU2380393C1 (ru) | Комплексный реагент для тампонажных растворов | |
RU2733584C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2042785C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2259467C1 (ru) | Основа утяжеленного тампонажного раствора, применяемого преимущественно в трещиноватых карбонатных коллекторах | |
RU2215124C1 (ru) | Способ приготовления облегченного тампонажного раствора | |
RU2472835C1 (ru) | Сырьевая смесь для получения облегченного тампонажного раствора | |
JP2019069881A (ja) | モルタル組成物及びモルタル | |
JPH02271947A (ja) | 水中コンクリート組成物 | |
RU2301823C2 (ru) | Расширяющийся тампонажный материал | |
CN110606684B (zh) | 一种稳泡剂组合物、泡沫水泥浆添加剂及泡沫水泥浆 | |
RU2710862C1 (ru) | Состав для изоляции водопритока в скважину | |
RU2194149C1 (ru) | Комплексный реагент для тампонажных растворов | |
RU2588066C1 (ru) | Тампонажный раствор для крепления скважин и боковых стволов с горизонтальными участками | |
RU2298576C1 (ru) | Комплексный реагент для высокотемпературных тампонажных растворов | |
RU2305080C1 (ru) | Комплексная добавка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090217 |