RU2301823C2 - Расширяющийся тампонажный материал - Google Patents
Расширяющийся тампонажный материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2301823C2 RU2301823C2 RU2005122807/03A RU2005122807A RU2301823C2 RU 2301823 C2 RU2301823 C2 RU 2301823C2 RU 2005122807/03 A RU2005122807/03 A RU 2005122807/03A RU 2005122807 A RU2005122807 A RU 2005122807A RU 2301823 C2 RU2301823 C2 RU 2301823C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- gypsum
- plasticizer
- portland cement
- wells
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к тампонажным материалам для цементирования нефтяных и газовых скважин, в частности для установки цементных мостов при консервации и ликвидации скважин в сложных геолого-технических условиях при наличии многолетнемерзлых пород, требующих повышенной надежности разобщения ствола скважин. Технический результат - повышение прочности и адгезии цементного камня к колонне, улучшение герметизирующей и изолирующей способности при установке цементного моста, устойчивое расширение и требуемая степень растекаемости. Расширяющийся тампонажный материал, включающий портландцемент, гипс, добавку - гидрокарбоалюмосиликатный материал, дополнительно содержит пластификатор С-3 и понизитель водоотдачи, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 86-95, гипс 2-7 гидрокарбоалюмосиликатный материал 2-7, пластификатор С-3 0,1-0,2 понизитель водоотдачи 0,2-0,4. Тампонажный материал в качестве понизителя водоотдачи может содержать сульфацелл, или карбоксиметилцеллюлозу, или комплексный реагент ПС. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к тампонажным материалам для цементирования нефтяных и газовых скважин, в частности для установки цементных мостов при консервации и ликвидации скважин в сложных геолого-технических условиях при наличии многолетнемерзлых пород, требующих повышенной надежности разобщения ствола скважин.
Известен расширяющийся тампонажный материал, содержащий портландцемент, гипс [Пат. 2013523, Е21В 43/138, 1994].
Недостатком этого материала является то, что образующийся цементный камень не создает плотный контакт с колонной, то есть не решает задачу надежной герметизации затрубного или трубного пространства, вследствие чего в процессе эксплуатации, консервации или ликвидации могут иметь место межпластовые или межколонные перетоки.
Известен тампонажный материал, содержащий, мас%: расширяющуюся добавку 2-15, гипс 7-9, ускоритель твердения 2-8, пластификатор - 0,3-0,8, облегчающую добавку 3-10 и портландцемент - остальное /Пат 2235857 РФ, МПК 7 Е21В 33/138, опубл. 2004.09.10/. В качестве расширяющейся добавки известный тампонажный материал содержит одну добавку из группы: глиноземистый, сульфоалюминатный цемент, алюминатсодержащие отходы-шлаки, а в качестве пластификатора - смесь триэтаноламина и кремнеземсодержащей добавки многофункционального действия - КМХ, включающую суперпластификатор С-3.
Известен расширяющийся тампонажный материал, содержащий, мас.%, портландцемент - 86-96, гипс - 2-7 и добавку - гидрокарбоалюмосиликатный материал - 2-7 /Пат. 2111341, МПК6 Е21В 33/138, опубл. 20.05.1998/.
Недостатком этого материала является ухудшение основных физико-механических свойств при внесении гипса и добавки более 4 мас.% получаются нетекучие тампонажные растворы с растекаемостью менее 180 мм, что не позволяет их использование при установке цементных мостов в процессе консервации и ликвидации скважин.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, состоит в повышении качества цементирования и изоляционной надежности ствола при установке цементного моста за счет увеличения прочности сцепления тампонажного материала с колонной, что предотвращает перетоки в месте контакта колонны с цементным мостом во время эксплуатации, консервации и ликвидации скважин.
Технический результат, который получается в результате осуществления изобретения, состоит в повышении прочности и адгезионной способности цементного камня с колонной, в улучшении герметизирующей и изолирующей способности при установке цементного моста, в обеспечении устойчивого расширения и требуемой растекаемости.
Технический результат достигается тем, что расширяющийся тампонажный материал содержит портландцемент, гипс, добавку - гидрокарбоалюмосиликатный материал и дополнительно в качестве регуляторов технологических свойств пластификатор С-3 и понизитель водоотдачи, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 86-95; гипс - 2-7; гидрокарбоалюмосиликатный материал - 2-7; пластификатор С-3 - 0,1-0,2, понизитель водоотдачи - 0,2-0,4. Расширяющийся тампонажный материал в качестве понизителя водоотдачи может содержать сульфацелл, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), комплексный реагент ПС.
Введение пластификатора С-3 придает тампонажному раствору новые свойства, повышающие степень растекаемости, что является обязательным и необходимым условием при установке цементных мостов в процессе консервации и ликвидации скважин.
Для реализации заявляемого изобретения были приготовлены: состав известного материала и составы материала согласно изобретению с граничным и средним содержанием компонентов, а также с их содержанием выше верхнего и ниже нижнего пределов. Приготовление образцов осуществлялось путем затворения гомогенизированной смеси портландцемента, гипса, добавки и пластификатора с растворением в воде или 4% растворе хлористого кальция. Перемешивание осуществлялось в лабораторной мешалке в течение 3 минут. Регулятор технологических свойств - понизитель водоотдачи вводится на стадии приготовления раствора. Плотность, растекаемость, сроки схватывания, прочность при изгибе и прочность сцепления определены по общепринятым методикам по ГОСТ 26798.0-85-26798.2-85, а степень расширения - с помощью прибора системы ГОИ (государственный оптический институт).
Результаты испытаний приведены в таблице.
Введение гидрокарбоалюминатной добавки (ГКА) и гипса в состав тампонажных растворов обеспечивает образование дополнительного количества гидросулюфоалюмината кальция, который и обеспечивает расширение твердеющей смеси.
При добавке этих компонентов более 4 мас.% получаются нетекучие растворы с растекаемостью менее 180 мм. Для увеличения растекаемости такого раствора необходим ввод пластификатора, в качестве которого используют суперпластификатор С-3 (разжижитель), на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом ТУ-6-36-0204229-625-90 в качестве понизителя водоотдачи используют сульфацелл - водорастворимую гидроксиэтицеллюлозу (ТУ 6-55-22-1210-91), карбоксиметилцеллюлозу, комплексный реагент ПС на основе эфиров целлюлозы (ТУ 6-55-221-1399-95).
Наибольший расширяющийся эффект был получен при содержании в тампонажном материале гипса и гидрокарбоалюминатной добавки от 2 до 7 мас.%, пластификатора - 0,1-0,2 мас.%, понизителя водоотдачи - 0,2-0,4 мас.%, тампонажного портландцемента 86-95 мас.% при водосмесевом соотношении 0,5-0,6.
На основании анализа результатов расширяющегося тампонажного материала оптимальная добавка пластификатора 0,1-0,2 мас.%, при которой достигается хорошая растекаемость тампонажного раствора при сохранении высокой степени его расширения и высокая степень уплотнения цементного камня.
Использование предлагаемого тампонажного материала позволяет решить проблему повышения герметичности ствола скважин при установке цементных мостов за счет долговечности, расширения в заданных пределах и повышенной растекаемости для заполнения фильтрационных каналов и трещин в затвердевающем камне.
Заявляемый расширяющийся тампонажный материал не образует токсичных соединений, пожаровзрывобезопасен.
Таблица Результаты лабораторных исследований линейного расширения тампонажных растворов с добавками ГКА, гипса, пластификатора и понизителя водоотдачи |
||||||||||||||
№ пп | Состав раствора, мас.% | Водосотношение | Плотность, кг/м3 | Растекаемость, мм | Сроки схватывания, ч-мин | Предел прочности на изгиб (через 2 суток), МПа | Линейное расширение (через количество суток), % | |||||||
начало | конец | 1 | 7 | 14 | ||||||||||
Портланд цемент | гипс | ГКА | пласти фикатор С3 | понизитель водоотдачи | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
При температуре 20°С | ||||||||||||||
прототип | ||||||||||||||
1 | 96,0 | 2,0 | 2,0 | 0,5 | 1810 | 205 | 7-20 | 7-50 | 2,9 | 0,11 | 0,27 | |||
заявляемый | ||||||||||||||
2 | 95,0 | 2,5 | 2,0 | 0,1 | 0,4 | 0,5 | 1730 | 180 | 8-50 | 10-20 | 1,5 | 0,11 | 0,40 | 0,48 |
3 | 94,6 | 2,0 | 3,0 | 0,2 | 0,2 | 05 | 1810 | 215 | 8-30 | 8-50 | 2,9 | 0,12 | 0,29 | 0,29 |
4 | 95,0 | 2,6 | 2,0 | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 1810 | 220 | 3-40 | 4-10 | 3,2 | 0,12 | 0,19 | 0,21 |
5 | 90,0 | 4,7 | 5,0 | 0,1 | 0,2 | 0,6 | 1730 | 190 | 9-55 | 11-30 | 1,3 | 0.12 | 0,42 | 0,50 |
6 | 88,3 | 7 | 4,2 | 0,2 | 0,3 | 0,6 | 1730 | 190 | 10-50 | 11-30 | 1,3 | 0,12 | 0,42 | 0,50 |
7 | 86,0 | 6,4 | 7,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 1730 | 210 | 11-00 | 12-20 | 1,2 | 0,14 | 0,45 | 0,52 |
Понизитель водоотдачи: пример 2, 3, 4, - сульфацелл, пример 5-КМЦ, Пример 6,7 - реагент ПС |
Claims (2)
1. Расширяющийся тампонажный материал, включающий портландцемент, гипс, добавку - гидрокарбоалюмосиликатный материал, отличающийся тем, что дополнительно содержит пластификатор С-3 и понизитель водоотдачи, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве понизителя водоотдачи содержит сульфацелл или карбоксиметилцеллюлозу, или комплексный реагент ПС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122807/03A RU2301823C2 (ru) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Расширяющийся тампонажный материал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122807/03A RU2301823C2 (ru) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Расширяющийся тампонажный материал |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005122807A RU2005122807A (ru) | 2007-01-27 |
RU2301823C2 true RU2301823C2 (ru) | 2007-06-27 |
Family
ID=37773176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005122807/03A RU2301823C2 (ru) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Расширяющийся тампонажный материал |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2301823C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104610949A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-05-13 | 中国海洋石油总公司 | 一种过饱和氯化钾固井水泥浆 |
-
2005
- 2005-07-18 RU RU2005122807/03A patent/RU2301823C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005122807A (ru) | 2007-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11015104B2 (en) | Cement slurries, cured cements and methods of making and use thereof | |
EP1153898B1 (en) | Method of cementing subterranean zones | |
EP1213270B1 (en) | Well cement fluid loss control additive | |
BRPI0708947A2 (pt) | mÉtodo de manutenÇço de um furo de poÇo em uma formaÇço subterrÂnea, e, composiÇço de cimento | |
WO2005035935A1 (en) | Methods of cementing subterranean zones with cement compositions having enhanced compressive strengths | |
US7357834B2 (en) | Cement composition for use with a formate-based drilling fluid comprising an alkaline buffering agent | |
US20140352963A1 (en) | Powder Defoaming Compositions and Methods of Reducing Gas Entrainment In Fluids | |
WO2015020623A1 (en) | Methods of cementing and spent cracking catalyst-containing cement compositions | |
US7422062B2 (en) | Methods of treating subterranean formations using treatment fluids comprising chlorinated carbohydrates | |
US7547664B2 (en) | Additives comprising chlorinated carbohydrates | |
RU2301823C2 (ru) | Расширяющийся тампонажный материал | |
RU2303048C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор | |
RU2319722C1 (ru) | Полимерцементный тампонажный раствор | |
RU2741919C1 (ru) | Тампонажный раствор для строительства и ремонта газовых и нефтяных скважин в условиях низких температур | |
RU2588066C1 (ru) | Тампонажный раствор для крепления скважин и боковых стволов с горизонтальными участками | |
RU2151271C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор | |
RU2707837C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
RU2726754C1 (ru) | Тампонажный раствор | |
US20230126770A1 (en) | Liquid Salt Activator and Methods of Making and Using Same | |
RU2151267C1 (ru) | Облегченный тампонажный раствор | |
RU2468058C1 (ru) | Гипсовая тампонажная смесь утяжеленная | |
RU2298576C1 (ru) | Комплексный реагент для высокотемпературных тампонажных растворов | |
RU2194844C2 (ru) | Основа утяжеленного тампонажного раствора | |
RU2170809C1 (ru) | Утяжеленный расширяющийся тампонажный раствор | |
WO2007063319A1 (en) | Additives and treatment fluids comprising chlorinated carbohydrates and methods of using them |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080719 |