RU2546684C1 - Preparation method of composition for isolation of behind-casing flows in well - Google Patents
Preparation method of composition for isolation of behind-casing flows in well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2546684C1 RU2546684C1 RU2014118009/03A RU2014118009A RU2546684C1 RU 2546684 C1 RU2546684 C1 RU 2546684C1 RU 2014118009/03 A RU2014118009/03 A RU 2014118009/03A RU 2014118009 A RU2014118009 A RU 2014118009A RU 2546684 C1 RU2546684 C1 RU 2546684C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- microcement
- composition
- cement
- well
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для ликвидации заколонных перетоков в скважине. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to compositions for the elimination of annular flows in the well.
Известен способ приготовления изолирующего состава (патент RU №2501935, МПК Е21В 29/10, опубл. 20.12.2013, Бюл. №35), в котором микроцемент смешивают с пресной водой плотностью 1000 кг/м при массовом соотношении 2:3 соответственно.A known method of preparing an insulating composition (patent RU No. 2501935, IPC ЕВВ 29/10, publ. 12/20/2013, Bull. No. 35), in which microcement is mixed with fresh water with a density of 1000 kg / m in a mass ratio of 2: 3, respectively.
Недостатком известного способа является быстрое отверждение состава, что может вызвать технологические затруднения при приготовлении изолирующего состава и проведении изоляционных работ.The disadvantage of this method is the rapid curing of the composition, which can cause technological difficulties in the preparation of the insulating composition and insulation work.
Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления состава на основе микроцемента с использованием добавки - пластификатора Glenium-51 (Сторчак В.А., Мелехин А.А. Разработка составов тампонажных смесей на основе микроцементов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2011. - №8. - С. 51-53).Closest to the claimed is a method of preparing a composition based on microcement using additives - plasticizer Glenium-51 (Storchak V.A., Melekhin A.A. Development of grouting mixtures based on microcements // Construction of oil and gas wells on land and at sea . - 2011. - No. 8. - S. 51-53).
Недостатком известного способа приготовления состава является короткое время отверждения состава - 2,5 ч, что может привести к его преждевременному отверждению, вследствие чего создается риск аварийности при проведении ремонтно-изоляционных работ в скважине.The disadvantage of this method of preparing the composition is the short curing time of the composition is 2.5 hours, which can lead to its premature curing, which creates a risk of accident during repair and insulation work in the well.
Технической задачей изобретения является повышение технологичности и эффективности ликвидации заколонных перетоков в скважине за счет увеличения прочности и расширения диапазона времени отверждения состава на основе микроцемента.An object of the invention is to increase the manufacturability and efficiency of elimination of annular crossflows in the well by increasing the strength and expanding the curing time range of the composition based on microcement.
Техническая задача решается способом приготовления состава для ликвидации заколонных перетоков в скважине, включающим перемешивание микроцемента и добавок.The technical problem is solved by the method of preparation of the composition for the elimination of annular flows in the well, including the mixing of microcement and additives.
Новым является то, что в качестве микроцемента используют тампонажный портландцемент с удельной поверхностью 800 или 900 м2/кг, в качестве добавок для приготовления состава используют водорастворимый полимер акриламида, сополимер виниламида и n-винилового лактама, олефинсульфонат и полиэтиленгликоль при водоцементном отношении 0,75-1,2, предварительно готовят жидкость затворения микроцемента растворением в воде при перемешивании перечисленных добавок, затем в полученную жидкость затворения добавляют микроцемент при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.:New is that cement slab Portland cement with a specific surface of 800 or 900 m 2 / kg is used as microcement, water-soluble acrylamide polymer, a copolymer of vinylamide and n-vinyl lactam, olefin sulfonate and polyethylene glycol at a water-cement ratio of 0.75 are used as additives -1.2, the microcement mixing liquid is previously prepared by dissolving the above additives in water with stirring, then microcement is added to the resulting mixing liquid in the following ratio and ingredients, wt. hours:
Ниже представлены реагенты, применяемые в заявляемом способе:Below are the reagents used in the claimed method:
- в качестве микроцемента используют портландцемент тампонажный по ГОСТ 1581-96, дополнительно тонко молотый, с удельной поверхностью 800 или 900 м2/кг;- as microcement use Portland cement grouting in accordance with GOST 1581-96, additionally finely ground, with a specific surface of 800 or 900 m 2 / kg;
- в качестве противоосадочного реагента используют водорастворимый полимер акриламида (C3H5NO))n молекулярной массы 5,5·105 с насыпной плотностью 910 кг/м3, устойчивый к высокой температуре (21-121°C), мелкодисперсный порошок светло-коричневого цвета. Позволяет получить однородную структуру состава и предотвращает осаждение микроцемента за счет увеличения вязкости и придания раствору седиментационной устойчивости;- a water-soluble polymer of acrylamide (C 3 H 5 NO)) n of a molecular weight of 5.5 · 10 5 with a bulk density of 910 kg / m 3 , resistant to high temperature (21-121 ° C), finely dispersed powder, is used as an anti-precipitation reagent -Brown. It allows to obtain a homogeneous structure of the composition and prevents the deposition of microcement by increasing the viscosity and imparting sedimentation stability to the solution;
- в качестве понизителя водоотдачи используют сополимер виниламида и n-винилового лактама, быстрорастворимый порошок белого цвета. Содержание сухого остатка - 90-99%. Показатель активности ионов водорода 1%-ного водного раствора pH 6,5. Увеличивает прочность цементного камня при сжатии;- a copolymer of vinylamide and n-vinyl lactam, an instant white powder, is used as a fluid loss reducer. The solids content is 90-99%. The activity index of hydrogen ions of a 1% aqueous solution of pH 6.5. Increases compressive strength of cement stone;
- в качестве пластификатора используют олефинсульфонат - продукт конденсации сульфоната и ароматического углеводорода, мелкодисперсный порошок коричневого цвета. Насыпная плотность - 1360 кг/м3. Добавляется в состав с целью улучшения его реологических характеристик;- olefin sulfonate is used as a plasticizer - a condensation product of sulfonate and an aromatic hydrocarbon, a finely divided brown powder. Bulk density - 1360 kg / m 3 . It is added to the composition in order to improve its rheological characteristics;
- в качестве пеногасителя используют полиэтиленгликоль, бесцветная жидкость с легким запахом, без содержания спирта. Содержание гидроксид-иона - 28 мг/г. Вязкость при 20°C - в пределах 450-550 мм2/с. Плотность - 1000 кг/м3. Предотвращает образование пузырьков, разрушает и удаляет образовавшиеся пузырьки воздуха.- polyethylene glycol, a colorless liquid with a slight odor, without alcohol, is used as an antifoam. The content of hydroxide ion is 28 mg / g. Viscosity at 20 ° C - in the range of 450-550 mm 2 / s. Density - 1000 kg / m 3 . Prevents the formation of bubbles, destroys and removes the formed air bubbles.
Известно, что у тампонажного портландцемента с удельной поверхностью 800 или 900 м2/кг реакции взаимодействия с водой протекают быстрее, чем у тампонажного цемента. Для применения состава на основе тампонажного портландцемента в ремонтно-изоляционных работах необходимо увеличивать сроки его схватывания, что может негативно сказаться на прочностных характеристиках отвержденного цементного камня.It is known that cementing Portland cement with a specific surface area of 800 or 900 m 2 / kg reacts with water more quickly than cementing. To use the composition based on cement Portland cement in repair and insulation works, it is necessary to increase the setting time, which may adversely affect the strength characteristics of cured cement stone.
Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что по предлагаемому способу готовят состав для ликвидации заколонных перетоков в скважине, который включает добавки, позволяющие увеличивать сроки его схватывания, а также регулировать такие качества раствора тампонажного портландцемента, как водоотдача, растекаемость, плотность и время отверждения при сохранении прочностных характеристик отвержденного цементного камня. Состав по предлагаемому способу готовится непосредственно на скважине, легко закачивается в зону нарушения, имеет достаточное для закачивания время отверждения и необходимые свойства отвержденного камня. Благодаря малому размеру цементных частиц состав проникает в микротрещины пород и малопроницаемые пласты.The essence of the proposed technical solution consists in the fact that according to the proposed method, a composition is prepared for eliminating annular cross-flows in the well, which includes additives that can increase its setting time, as well as regulate such qualities of Portland cement grout as water loss, flowability, density and curing time at maintaining the strength characteristics of cured cement stone. The composition of the proposed method is prepared directly at the well, is easily pumped into the zone of violation, has sufficient curing time for pumping and the necessary properties of the cured stone. Due to the small size of cement particles, the composition penetrates into the microcracks of rocks and low-permeability formations.
Технологические и прочностные характеристики приготавливаемого состава по предлагаемому способу исследовали в лабораторных условиях по стандартным методикам, результаты исследований представлены в таблице. В стакане объемом 3 л приготовили жидкость затворения тампонажного портландцемента: в 1600 г воды для водоцементного отношения (В/Ц) 1 при механическом перемешивании в течение 30 мин растворяли 0,32 г (0,02 мас. ч.) водорастворимого полимера акриламида, далее добавляли 32 г (1,5 мас. ч.) сополимера виниламида и n-винилового лактама и перемешивали еще в течение 30 мин до полного растворения. К полученному раствору добавляли 1,6 г (0,1 мас. ч.) полиэтиленгликоля и 14,4 г (0,9 мас. ч.) олефинсульфоната и перемешивали в течение 15 мин. После растворения перечисленных добавок в жидкость затворения добавляли 1600 г (100 мас. ч.) тампонажного портландцемента и перемешивали в течение 30 мин (опыт №1, таблица). Определяли плотность, растекаемость, водоотдачу, время отверждения и прочность на сжатие через 7 суток, результаты испытаний представлены в таблице. Прочность на сжатие через 7 суток у состава по предлагаемому способу выше: при В/Ц=0,75-1,2 находится в пределах 10,2-24,04 МПа, тогда как у наиболее близкого аналога при В/Ц=0,7-1 находится в пределах 8-17 МПа (без олефинсульфоната) и 6-12 МПа (с олефинсульфонатом). Тампонажный портландцемент в заявленном способе имеет удельную поверхность 800 или 900 м2/кг, тогда как наиболее близкий аналог - 650 м2/кг. Это свидетельствует о меньшем размере частиц тампонажного портландцемента в заявленном способе, а также его лучшей проникающей способности по сравнению с наиболее близким аналогом. Благодаря очень мелким частицам тампонажного портландцемента состав по заявленному способу проникает в микротрещины твердых пород и мелкозернистых грунтов, обеспечивая водонепроницаемость, прочность и долговечность, что повышает его изолирующую способность и, соответственно, эффективность. Время отверждения полученного состава в два раза больше, чем у наиболее близкого аналога, что повышает технологичность предлагаемого способа.Technological and strength characteristics of the prepared composition by the proposed method was investigated in laboratory conditions by standard methods, the research results are presented in the table. A mixing liquid of cement Portland cement was prepared in a 3-liter beaker: in 1600 g of water for the water-cement ratio (W / C) 1, 0.32 g (0.02 wt.) Of a water-soluble acrylamide polymer was dissolved with mechanical stirring for 30 minutes, then 32 g (1.5 parts by weight) of a copolymer of vinylamide and n-vinyl lactam were added and mixed for another 30 minutes until completely dissolved. To the resulting solution, 1.6 g (0.1 parts by weight) of polyethylene glycol and 14.4 g (0.9 parts by weight) of olefin sulfonate were added and stirred for 15 minutes. After the above additives were dissolved, 1600 g (100 parts by weight) of cement Portland cement were added to the mixing liquid and mixed for 30 minutes (experiment No. 1, table). Density, spreadability, water loss, curing time and compressive strength after 7 days were determined, the test results are presented in the table. The compressive strength after 7 days for the composition according to the proposed method is higher: at W / C = 0.75-1.2 is in the range of 10.2-24.04 MPa, while the closest analogue at W / C = 0, 7-1 is in the range of 8-17 MPa (without olefinsulfonate) and 6-12 MPa (with olefinsulfonate). Grouting Portland cement in the claimed method has a specific surface area of 800 or 900 m 2 / kg, while the closest analogue is 650 m 2 / kg. This indicates a smaller particle size of the cement Portland cement in the claimed method, as well as its better penetrating ability compared to the closest analogue. Due to the very small particles of grouting Portland cement, the composition according to the claimed method penetrates microcracks of hard rocks and fine-grained soils, providing water resistance, strength and durability, which increases its insulating ability and, accordingly, efficiency. The curing time of the obtained composition is two times longer than that of the closest analogue, which increases the manufacturability of the proposed method.
На основании полученных результатов оптимальными являются опыты №1-2, 5-7 с В/Ц в пределах 0,75-1,2, которые показали растекаемость, при которой составы хорошо прокачиваются по насосно-компрессорным трубам (НКТ), имеют оптимальное время отверждения и хорошие прочностные характеристики. В опыте №3 растекаемость состава больше 250 мм и он дает усадку при отверждении. Опыты №4 и №8 показали растекаемость, не позволяющую прокачивать составы по НКТ - 160 и 170 мм соответственно, поэтому эти составы были исключены из оптимального диапазона.Based on the results obtained, experiments No. 1-2, 5-7 with a W / C in the range of 0.75-1.2, which showed a flowability at which the compositions are well pumped through tubing, are optimal, have an optimal time. curing and good strength characteristics. In experiment No. 3, the spreadability of the composition is more than 250 mm and it shrinks when cured. Experiments No. 4 and No. 8 showed a spreadability that does not allow pumping the compositions along the tubing - 160 and 170 mm, respectively, so these compositions were excluded from the optimal range.
На основании полученных результатов был выбран состав с оптимальным интервалом содержания добавок, при котором он имеет необходимые технологические характеристики при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.:Based on the results, a composition was selected with an optimal range of additive content, in which it has the necessary technological characteristics in the following ratio of ingredients, wt. hours:
Пример осуществления предлагаемого способа (опыт №1, таблица). Предлагаемый способ применили для ликвидации заколонного перетока на скважине с текущим забоем 1781,6 м и интервалом перфорации 1758,8-1760,8; 1761,8-1762,4; 1768-1769 м. Разбуриваемый пакер спустили на НКТ и посадили на глубину 1766 м. Загрузили в бункер агрегата УНБ-125×50 СО 2,7 т тампонажного портландцемента (100 мас. ч.). В смесительную емкость УНБ-125×50 СО набрали 2,7 м3 (100 мас. ч.) воды. В воду при постоянной циркуляции добавили постепенно небольшими порциями 0,54 кг (0,02 мас. ч.) водорастворимый полимер акриламида, после его растворения небольшими порциями добавили 40,5 кг (1,5 мас. ч.) сополимера виниламида и n-винилового лактама, после его растворения постепенно небольшими порциями добавили 24,3 кг (0,9 мас. ч.) олефинсульфоната, перемешивали 10 мин, затем постепенно небольшими порциями добавили 2,7 кг (0,1 мас. ч.) полиэтиленгликоля и мешали до полного растворения. В приготовленную в смесительной емкости УНБ-125×50 СО жидкость затворения постепенно подавали из бункера 2,7 т (100 мас. ч.) тампонажного портландцемента и перемешивали до выравнивания плотности. Объем полученного состава на основе тампонажного портландцемента составил 3,50 м3 с плотностью 1600 кг/м3. Закачали в НКТ 3,50 м3 полученного состава, 1,0 м3 воды, 4,1 м3 технологической жидкости. Подняли посадочное устройство пакера на глубину 1764 м. С расхаживанием инструмента при подъеме провели контрольную обратную промывку раствора тампонажного портландцемента до чистой воды в объеме 8,0 м3. Подняли посадочное устройство пакера на 73 мм НКТ из скважины. Оставили скважину для отверждения раствора тампонажного портландцемента в течение 48 ч. Далее скважину освоили и пустили в эксплуатацию. В результате проведенных работ обводненность скважины снизилась на 30%. Остальные примеры осуществляются аналогично и приведены в таблице.An example of the proposed method (experience No. 1, table). The proposed method was used to eliminate annular flow in the well with a current bottom of 1781.6 m and a perforation interval of 1758.8-1760.8; 1761.8-1762.4; 1768-1769 m. The drilled packer was lowered onto the tubing and planted to a depth of 1766 m. 2.7 tons of cement Portland cement (100 parts by weight) were loaded into the hopper of the UNB-125 × 50 СО aggregate. 2.7 m 3 (100 parts by weight) of water were collected in a mixing tank of UNB-125 × 50 СО. 0.54 kg (0.02 parts by weight) of a water-soluble acrylamide polymer was gradually added to water with constant circulation in water, after it was dissolved in small portions, 40.5 kg (1.5 parts by weight) of a vinyl amide copolymer and n- vinyl lactam, after its dissolution, 24.3 kg (0.9 parts by weight) of olefin sulfonate was gradually added in small portions, stirred for 10 minutes, then 2.7 kg (0.1 parts by weight) of polyethylene glycol was gradually added in small portions and mixed until completely dissolved. Mixing liquid prepared in a UNB-125 × 50 СО mixing tank was gradually fed from the hopper 2.7 tons (100 parts by weight) of cement Portland cement and mixed until the density was equalized. The volume of the resulting composition based on cement Portland cement was 3.50 m 3 with a density of 1600 kg / m 3 . 3.50 m 3 of the obtained composition, 1.0 m 3 of water, 4.1 m 3 of process fluid were pumped into the tubing. Raised the packer landing gear to a depth of 1764 m. With the tool pacing during lifting, a control backwash of the cement Portland cement solution was carried out to 8.0 m 3 of clean water. Raised the packer landing device on 73 mm tubing from the well. They left the well for curing the grouting Portland cement for 48 hours. Then the well was mastered and put into operation. As a result of the work, the water cut of the well decreased by 30%. The remaining examples are carried out similarly and are shown in the table.
Таким образом, предложение обеспечивает повышение технологичности и эффективности ликвидации заколонных перетоков в скважине за счет увеличения прочности и расширения диапазона времени отверждения состава на основе тампонажного портландцемента.Thus, the proposal provides an increase in manufacturability and the elimination of annular crossflows in the well by increasing the strength and expanding the curing time range of the composition based on cement Portland cement.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014118009/03A RU2546684C1 (en) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Preparation method of composition for isolation of behind-casing flows in well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014118009/03A RU2546684C1 (en) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Preparation method of composition for isolation of behind-casing flows in well |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2546684C1 true RU2546684C1 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53295943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014118009/03A RU2546684C1 (en) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Preparation method of composition for isolation of behind-casing flows in well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2546684C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3782985A (en) * | 1971-11-26 | 1974-01-01 | Cadcom Inc | Lightweight,high strength concrete and method for manufacturing the same |
WO1995019942A1 (en) * | 1994-01-25 | 1995-07-27 | Bj Services Company | Storable liquid cementitious slurries for cementing oil and gas wells |
RU2239050C1 (en) * | 2003-08-18 | 2004-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" | Method for preparing a lightened cementing solution |
US6957702B2 (en) * | 2003-04-16 | 2005-10-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement compositions with improved mechanical properties and methods of cementing in a subterranean formation |
RU2385894C1 (en) * | 2008-10-13 | 2010-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3 |
-
2014
- 2014-05-05 RU RU2014118009/03A patent/RU2546684C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3782985A (en) * | 1971-11-26 | 1974-01-01 | Cadcom Inc | Lightweight,high strength concrete and method for manufacturing the same |
WO1995019942A1 (en) * | 1994-01-25 | 1995-07-27 | Bj Services Company | Storable liquid cementitious slurries for cementing oil and gas wells |
US6957702B2 (en) * | 2003-04-16 | 2005-10-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement compositions with improved mechanical properties and methods of cementing in a subterranean formation |
RU2239050C1 (en) * | 2003-08-18 | 2004-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" | Method for preparing a lightened cementing solution |
RU2385894C1 (en) * | 2008-10-13 | 2010-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТОРЧАК А.В. и др. Разработка составов тампонажных смесей. на основе микроцементов, Строительство нефтяных и газовых. скважин на суше и на море N8 , 2001, с. 51-53. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2586517C2 (en) | Slowly solidifying cement compositions containing pumice and related methods | |
MX2014008749A (en) | A drilling fluid containing a surfactant having a high boiling point and a long chain tail group and a method of using the fluid. | |
RU2385894C1 (en) | METHOD OF PREPARATION OF LIGHT GROUTING MORTAR OF DENSITY 1450-1500 kg/m3 | |
CN106244124A (en) | Anti-salt high-density high-early strength anti-migration oil well cement paste | |
WO2020198591A1 (en) | Methods of cementing a wellbore without using a spacer fluid | |
CN1863888A (en) | Surfactant composition | |
CN107540260B (en) | Low-temperature cement early strength agent for well cementation and cement containing low-temperature cement early strength agent | |
RU2468187C1 (en) | Base of curable grouting mortar | |
RU2546684C1 (en) | Preparation method of composition for isolation of behind-casing flows in well | |
RU2720025C1 (en) | Casing string cementing method in well | |
RU2474603C2 (en) | High-structure grouting mixture | |
RU2448999C1 (en) | Light insulating backfill | |
RU2460755C2 (en) | Plugging material for cementing casing string and method for its preparation | |
RU2610963C1 (en) | Method of repair and insulation works in well | |
RU2599154C1 (en) | Method of repair-insulation works in well (versions) | |
US2842449A (en) | Emulsion cement | |
RU2507380C1 (en) | Low-density grouting mortar | |
RU2357999C1 (en) | Grouting mortar "нцр химеко-вмн" | |
RU2376336C1 (en) | Hydrophobic polymer backfill composition (versions) | |
RU2500710C1 (en) | Water-free grouting mortar | |
RU2557268C1 (en) | Emulsion cement slurry on hydrocarbon base | |
RU2259467C1 (en) | Base of densified grouting mortar mainly used in fractured carbonate reservoirs | |
RU2323242C2 (en) | Complex reagent for grouting mortars | |
RU2565616C1 (en) | Installation method of easily breakable cement plug in horizontal well | |
RU2582143C1 (en) | Method for repair insulation work using suspensions of fine mineral binder |