[go: up one dir, main page]

RU2060360C1 - Tamponage composition - Google Patents

Tamponage composition Download PDF

Info

Publication number
RU2060360C1
RU2060360C1 RU94008282A RU94008282A RU2060360C1 RU 2060360 C1 RU2060360 C1 RU 2060360C1 RU 94008282 A RU94008282 A RU 94008282A RU 94008282 A RU94008282 A RU 94008282A RU 2060360 C1 RU2060360 C1 RU 2060360C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
water
stone
magnesium chloride
strength
Prior art date
Application number
RU94008282A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94008282A (en
Inventor
П.М. Южанинов
Е.М. Гнеев
Б.И. Тульбович
Т.В. Глезденева
О.В. Поздеев
Ю.И. Терентьев
В.Г. Татауров
Original Assignee
Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
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 Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности filed Critical Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority to RU94008282A priority Critical patent/RU2060360C1/en
Publication of RU94008282A publication Critical patent/RU94008282A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2060360C1 publication Critical patent/RU2060360C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: oil output, hole drilling. SUBSTANCE: tamponage composition has, wt. -%: caustic magnesite 48.54-53.24; magnesium chloride 23.97-27.89; black monosulfite liquor 2.44-4.89, and water - the rest. EFFECT: increased effectiveness of composition. 2 tbl

Description

Изобретение относится к бурению скважин и добыче нефти из них, в частности к производству тампонажных составов, и предназначается для изоляции водоносных пластов как в бурящихся, так и в нефтедобывающих скважинах. The invention relates to the drilling of wells and oil production from them, in particular to the production of grouting compositions, and is intended for the isolation of aquifers both in drilling and in oil producing wells.

Известен тампонажный состав, содержащий каустический магнезит, хлорид магния, простой суперфосфат и воду [1] Известный состав используют при цементировании скважин в отложениях хлора, натрия, калия, магния солевых пород. A well-known grouting composition containing caustic magnesite, magnesium chloride, simple superphosphate and water [1] The known composition is used for cementing wells in the deposits of chlorine, sodium, potassium, magnesium salt rocks.

Однако тампонажный камень, образующийся из указанного известного состава, обладает неодинаковой прочностью по всему своему объему и имеет усадку в момент твердения. However, cement stone formed from the specified known composition has uneven strength throughout its volume and has a shrinkage at the time of hardening.

Кроме того, способ приготовления этого известного состава трудоемок, так как суперфосфат является труднорастворимым соединением. In addition, the method of preparing this known composition is laborious, since superphosphate is a sparingly soluble compound.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является тампонажный состав, содержащий, мас. каустический магнезит 46,66-49,00; хлористый магний 12,45-15,34; полиакриламид (ПАА) 0,24-0,33 и воду остальное [2]
Однако тампонажный камень, образующийся из известного состава, характеризуется низкой прочностью, а также короткими сроками сохранения равнопрочности по всему его объему.
Closest to the claimed technical essence is a cement composition containing, by weight. caustic magnesite 46.66-49.00; magnesium chloride 12.45-15.34; polyacrylamide (PAA) 0.24-0.33 and the rest water [2]
However, cement stone, formed from a known composition, is characterized by low strength, as well as short periods of preservation of equal strength throughout its volume.

Кроме того, этот камень также обладает высокой размываемостью, так как при контакте его с водой происходит вымывание из него полиакриламида, в результате чего в камне образуются трещины. В промысловых условиях это может привести к некачественной изоляции водоносных пластов. In addition, this stone also has high erosion, since when it comes into contact with water, polyacrylamide is washed out of it, as a result of which cracks form in the stone. In commercial conditions, this can lead to poor-quality isolation of aquifers.

Цель изобретения исключение размываемости образующегося тампонажного камня, повышение его прочности при одновременном увеличении сроков сохранения свойства равнопрочности этого камня по всему объему. The purpose of the invention is the elimination of the erosion of the resulting cement stone, increasing its strength while increasing the shelf life of the property of equal strength of this stone throughout the volume.

Цель достигается тем, что известный тампонажный состав, содержащий каустический магнезит, хлорид магния, органическую добавку и воду, в качестве органической добавки содержит щелок черный моносульфитный (ЩЧМ) при следующем соотношении ингредиентов, мас. Каустический магнезит 48,84-53,24 Хлорид магния 23,97-27,89 Щелок черный моносульфитный 2,44-4,89 Вода Остальное. The goal is achieved in that the well-known grouting composition containing caustic magnesite, magnesium chloride, an organic additive and water, as an organic additive contains black monosulfite liquor (alkaline alkali metal phosphate) in the following ratio of ingredients, wt. Caustic magnesite 48.84-53.24 Magnesium chloride 23.97-27.89 Black monosulfite liquor 2.44-4.89 Water Else.

Из патентной и научно-технической литературы нам не известны тампонажные составы, включающие указанные ингредиенты в заявляемом количественном соотношении и позволяющие решить поставленную техническую задачу изобретения, что дает основания сделать вывод о том, что предлагаемый состав обладает критериями "новизна" и "изобретательский уровень". From the patent and scientific and technical literature we are not aware of grouting compositions that include the specified ingredients in the claimed quantitative ratio and allow us to solve the technical problem of the invention, which suggests that the proposed composition has the criteria of "novelty" and "inventive step".

Достижение цели стало возможным благодаря совместному взаимодействию входящих в предлагаемый состав ингредиентов. Хлорид магния и каустический магнезит при растворении их в воде образуют продукты гидратации, которые взаимодействуют с ЩЧМ с образованием устойчивых связей. Благодаря этому происходит равномерное структурообразование во всем объеме и тампонажный состав приобретает прочную коагуляционно-тиксотропную структуру. Эти процессы и позволяют обеспечить высокую прочность образующегося тампонажного камня, а также обеспечить такую одинаковую прочность во всем его объеме. Achieving the goal was made possible thanks to the joint interaction of the ingredients included in the proposed composition. Magnesium chloride and caustic magnesite, when dissolved in water, form hydration products that interact with alkali metal phosphates to form stable bonds. Due to this, uniform structure formation occurs in the entire volume and the grouting composition acquires a strong coagulation-thixotropic structure. These processes make it possible to ensure high strength of the resulting cement stone, as well as to provide such equal strength in its entire volume.

Достижение цели подтверждается результатами проведенных лабораторных испытаний предлагаемого тампонажного состава. При проведении лабораторных испытаний были использованы следующие вещества: каустический магнезит ГОСТ 1216 75, светло-серый порошок; хлорид магния шестиводный, ГОСТ 4209-77, водорастворимый кристаллический порошок белого цвета; щелок черный моносульфитный (ЩЧМ) отход при сульфитной варке целлюлозы. Согласно ТУ 13-7308-453-84, он представляет собой однородную густую жидкость темно-коричневого цвета с массовой долей сухих веществ не менее 50% плотностью 1216 кг/м3, имеет рН не менее 4,0, содержит в своем составе 52% сухих веществ, общей серы 6,61% летучих кислот 0,58% азота 5,29% фурфурола 0,67% гемицеллюлозы 47% лигносульфонатов аммония 42% вода водопроводная общей жесткостью 5 мг-экв/л.Achieving the goal is confirmed by the results of laboratory tests of the proposed grouting composition. During laboratory testing, the following substances were used: caustic magnesite GOST 1216 75, light gray powder; magnesium chloride hexahydrate, GOST 4209-77, water-soluble crystalline white powder; black monosulfite liquor (alkali solid fuel) waste during sulphite pulping. According to TU 13-7308-453-84, it is a homogeneous, thick, dark brown liquid with a mass fraction of solids of at least 50% and a density of 1216 kg / m 3 , has a pH of at least 4.0, and contains 52% solids, total sulfur 6.61% volatile acids 0.58% nitrogen 5.29% furfural 0.67% hemicellulose 47% ammonium lignosulfonates 42% tap water with a total hardness of 5 mEq / l.

Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается следующим примером. The possibility of carrying out the claimed invention is confirmed by the following example.

П р и м е р. Сначала готовили водный раствор хлорида магния плотностью 1,26 г/см3. Для этого 27,89 г хлорида магния растворяли при перемешивании в 20,83 мл технической воды. Затем к полученному раствору хлорида магния приливали 2,44 г ЩЧМ и на этой смеси затворяли 48,84 г каустического магнезита. Полученный состав тщательно перемешивали на лабораторной мешалке в течение 40-45 мин (время начала структурообразования) и получали тампонажный состав со следующим содержанием ингредиентов, мас. каустический магнезит 48,84; хлорид магния 27,89; ЩЧМ 2,44 и вода остальное.PRI me R. First, an aqueous solution of magnesium chloride with a density of 1.26 g / cm 3 was prepared. To this end, 27.89 g of magnesium chloride was dissolved with stirring in 20.83 ml of industrial water. Then, 2.44 g of alkali PM was added to the resulting solution of magnesium chloride, and 48.84 g of caustic magnesite was closed on this mixture. The resulting composition was thoroughly mixed on a laboratory mixer for 40-45 min (the time of the onset of structure formation) and a grouting composition was obtained with the following content of ingredients, wt. caustic magnesite 48.84; magnesium chloride 27.89; ЩЧМ 2.44 and water the rest.

Аналогичным образом готовили другие составы с различным соотношением ингредиентов. Similarly, other formulations were prepared with different ratios of ingredients.

В ходе лабораторных испытаний определяли время твердения и статическое напряжение сдвига предлагаемого состава, а также размываемость, усадку и прочность при нахождении в воде образующегося тампонажного камня. During laboratory tests, hardening time and static shear stress of the proposed composition, as well as erosion, shrinkage, and strength when the cement stone formed in the water was determined.

Размываемость тампонажного камня определяли следующим образом. Образец тампонажного камня опускали в пресную воду, выдерживали в ней 1,7 и 28 сут и затем, слив воду, визуально определяли наличие трещин, пор и каверн в образце камня. The erosion of cement stone was determined as follows. The cement stone sample was lowered into fresh water, kept there for 1.7 and 28 days, and then, after draining the water, the presence of cracks, pores, and caverns in the stone sample was visually determined.

Усадку тампонажного камня определяли визуальным путем, устанавливая наличие трещин и уменьшение объема тампонажного камня в момент твердения, а также через 1-7 сут. The shrinkage of the cement stone was determined visually, establishing the presence of cracks and a decrease in the volume of cement stone at the time of hardening, as well as after 1-7 days.

Прочность камня определяли на приборе МИИ-100, специально предназначенном для испытания цементных составов на прочность. Причем для определения степени прочности камня во всем его объеме проводили определение этого показателя в трех точках испытуемого образца камня. Если показатели этих трех точек совпадали, то делался вывод о равнопрочности камня по всему его объему. The strength of the stone was determined on the MII-100 device, specially designed for testing cement compositions for strength. Moreover, to determine the degree of strength of the stone in its entire volume, this indicator was determined at three points of the test stone sample. If the indicators of these three points coincided, then a conclusion was drawn about the equal strength of the stone throughout its volume.

Статическое напряжение сдвига определяли на приборе СНС-2. Static shear stress was determined on the device SNS-2.

Данные о содержании ингредиентов и о свойствах предлагаемого и известного тампонажных составов приведены в табл. 1 и 2. Data on the content of ingredients and on the properties of the proposed and well-known grouting compositions are given in table. 1 and 2.

Данные, приведенные в табл. 1 и 2, показывают, что предлагаемый тампонажный состав обладает следующими преимуществами по сравнению с известным составом по прототипу. The data given in table. 1 and 2, show that the proposed cement composition has the following advantages compared with the known composition of the prototype.

Тампонажный камень, образующийся из предлагаемого состава, характеризуется полной неразмываемостью, в то время как камень, образующийся из известного состава, подвержен размываемости (не только поверхностного слоя, но даже внутренней структуры). A cement stone formed from the proposed composition is characterized by complete indelibility, while a stone formed from a known composition is subject to erosion (not only the surface layer, but even the internal structure).

Прочность тампонажного камня, образующегося из предлагаемого состава в начале твердения, в 3,7 раза выше (опыт 2), чем у камня, образующегося из известного состава, и в 16,2 раза выше (опыт 1) после недельного контакта камня с пресной водой. The strength of the cement stone formed from the proposed composition at the beginning of hardening is 3.7 times higher (experiment 2) than that of the stone formed from the known composition, and 16.2 times higher (experiment 1) after a week contact of the stone with fresh water .

Кроме того, камень, образующийся из предлагаемого состава, наряду с высокой прочностью обеспечивает высокие сроки сохранения равнопрочности по всему своему объему даже через 28 сут, в то время как у известного камня эти сроки ограничены 7 сут. In addition, the stone formed from the proposed composition, along with high strength, provides high periods of preservation of equal strength over its entire volume even after 28 days, while the known stone has a limited time of 7 days.

Благодаря высокой прочности тампонажного камня, образующегося из предлагаемого состава, при одновременном обеспечении равнопрочности его по всему объему достигается гарантированная и длительная изоляция водоносных пластов за одну обработку даже при высоком пластовом давлении и неоднородном пласте, особенно в трещиноватых карбонатных пластах. Due to the high strength of the cement stone formed from the proposed composition, while ensuring its equal strength throughout the volume, a guaranteed and long-term isolation of aquifers is achieved in one treatment even at high reservoir pressure and heterogeneous reservoir, especially in fractured carbonate formations.

Благодаря свойству неразмываемости тампонажного камня, образующегося из предлагаемого состава, обеспечивается долговечность изоляции даже при воздействии агрессивных сред. Due to the indelibility property of the cement stone formed from the proposed composition, the insulation durability is ensured even when exposed to aggressive environments.

Claims (1)

Тампонажный состав, содержащий каустический магнезит, хлорид магния, органическую добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве органической добавки он содержит щелок черный моносульфитный отход при сульфитной варке целлюлозы при следующем соотношении ингредиентов, мас. A grouting composition containing caustic magnesite, magnesium chloride, an organic additive and water, characterized in that as an organic additive it contains black liquor monosulfite waste during sulphite pulping in the following ratio of ingredients, wt. Каустический магнезит 48,84 83,24
Хлорид магния 23,47 27,89
Щелок черный моносульфитный отход при сульфитной варке целлюлозы 2,44 4,89
Вода Остальное
Caustic Magnesite 48.84 83.24
Magnesium Chloride 23.47 27.89
Lye black monosulfite waste in sulphite pulping 2.44 4.89
Water Else
RU94008282A 1994-03-10 1994-03-10 Tamponage composition RU2060360C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94008282A RU2060360C1 (en) 1994-03-10 1994-03-10 Tamponage composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94008282A RU2060360C1 (en) 1994-03-10 1994-03-10 Tamponage composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94008282A RU94008282A (en) 1995-12-10
RU2060360C1 true RU2060360C1 (en) 1996-05-20

Family

ID=20153375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94008282A RU2060360C1 (en) 1994-03-10 1994-03-10 Tamponage composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2060360C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7044222B2 (en) 2000-06-06 2006-05-16 Halliburton Energy Services, Inc. Composition for controlling wellbore fluid and gas invasion and method for using same
US7350576B2 (en) 2005-08-17 2008-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of sealing subterranean formations using rapid setting plugging compositions
US7544641B2 (en) 2005-08-17 2009-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Rapid setting plugging compositions for sealing subterranean formations
US9546313B2 (en) 2013-12-13 2017-01-17 Brian Henry Tomlinson Compositions and methods for controlling wellsite fluid and gas flow
RU2681163C2 (en) * 2017-05-23 2019-03-04 Общество с ограниченной ответственностью "СНК", ООО "СНК" Magnesian grouting material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 6059336, кл. E 21B 33/138, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР N 1051232, кл. E 21B 33/138, 1982. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7044222B2 (en) 2000-06-06 2006-05-16 Halliburton Energy Services, Inc. Composition for controlling wellbore fluid and gas invasion and method for using same
EA008274B1 (en) * 2000-06-06 2007-04-27 Браен Генри Томлинсон Composition for controlling wellbore fluid and gas invasion and method for using same
US7350576B2 (en) 2005-08-17 2008-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of sealing subterranean formations using rapid setting plugging compositions
US7544641B2 (en) 2005-08-17 2009-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Rapid setting plugging compositions for sealing subterranean formations
US9546313B2 (en) 2013-12-13 2017-01-17 Brian Henry Tomlinson Compositions and methods for controlling wellsite fluid and gas flow
RU2681163C2 (en) * 2017-05-23 2019-03-04 Общество с ограниченной ответственностью "СНК", ООО "СНК" Magnesian grouting material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1053892A (en) Drilling mud-cement compositions for well cementing operations
US5213446A (en) Drilling mud disposal technique
CA2372876A1 (en) Cementing casing strings in deep water offshore wells
RU2060360C1 (en) Tamponage composition
RU2044754C1 (en) Structured compound for well repair
US4208216A (en) Grouting materials for consolidation of soils
US3391542A (en) Process for grouting with a tricomponent chemical grouting composition
US6554069B1 (en) Methods of removing water-based drilling fluids and compositions
RU2057781C1 (en) Viscoelastic composition
RU2052413C1 (en) Additive composition for concrete mixture or surface concrete working
RU2015155C1 (en) Liquid for strengthening of unstable rocks at hole drilling
US4209409A (en) Drilling fluid additives
SU1663005A1 (en) Drilling mud
RU2065923C1 (en) Plugging composition
US2607428A (en) Sealing composition and method for temporarily sealing oil wells
SU1273373A1 (en) Emulsion drilling mud
RU2319725C1 (en) Lightened salt solution for thawing gas wells
RU2143551C1 (en) Composition for increase of oil recovery
SU1744239A1 (en) Weighted oil-well slurry
RU2260682C1 (en) Well shutting compound
SU1240870A1 (en) Composition for isolating absorbing formation in well-drilling
RU2782526C1 (en) Weighted mineralized grouting portland cement composition
RU2052076C1 (en) Buffer fluid
RU2061839C1 (en) Compound for insulating water ingress in well
SU1546463A1 (en) Method of producing polymeric drilling fluid