RU2198999C2 - Тампонажный материал для высокотемпературных скважин - Google Patents
Тампонажный материал для высокотемпературных скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2198999C2 RU2198999C2 RU2000120517/03A RU2000120517A RU2198999C2 RU 2198999 C2 RU2198999 C2 RU 2198999C2 RU 2000120517/03 A RU2000120517/03 A RU 2000120517/03A RU 2000120517 A RU2000120517 A RU 2000120517A RU 2198999 C2 RU2198999 C2 RU 2198999C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- cement
- slag
- gas
- sand
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 16
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 9
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- 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
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разобщения пластов нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин в сложных горногеологических условиях. Технический результат: увеличение периода прокачиваемости тампонажного раствора при забойных температурах свыше 120oС и получение газонепроницаемого цементного камня с повышенной прочностью сцепления с колонной при температурах ниже 105oС. Тампонажный материал для высокотемпературных скважин, включающий вяжущее, содержит, кроме того, измельченную серу при следующем соотношении компонентов, мас.%: вяжущее 80-95, измельченная сера остальное. В тампонажном материале в качестве вяжущего могут быть использованы портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый цемент, шлакопесчаноцементная смесь, шлакопесчаная смесь. 5 з. п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разобщения пластов нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин в сложных горногеологических условиях.
Наиболее близким по технической сущности и назначению к предлагаемому изобретению является тампонажный материал для высокотемпературных скважин, включающий в качестве вяжущего портландцемент для повышенных или высоких температур /1/. Существенными недостатками указанного тампонажного материала являются сокращенный период прокачиваемости раствора в условиях забойных температур (при t>120oC), повышенная газопроницаемость и низкая прочность сцепления цементного камня с колонной (при t<105oC). В совокупности указанные недостатки приводят к возникновению заколонных и межколонных газонефтеперетоков и, как следствие, к ухудшению качества крепления скважины и надежности сооружения в целом.
При создании изобретения решалась задача увеличения периода прокачиваемости раствора при забойных температурах свыше 120oС и получения газонепроницаемого цементного камня с повышенной прочностью сцепления с колонной при температурах ниже 105oС.
Решение поставленной задачи достигается тем, что тампонажный материал для высокотемпературных скважин, включающий вяжущее, содержит измельченную серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вяжущее - 80-95
Измельченная сера - Остальное
При этом в качестве вяжущего можно использовать портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый цемент, шлакопесчаноцементную или шлакопесчаную смеси.
Вяжущее - 80-95
Измельченная сера - Остальное
При этом в качестве вяжущего можно использовать портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый цемент, шлакопесчаноцементную или шлакопесчаную смеси.
Серу получают на установках "Клауса" из сероводорода путем реакции его окисления кислородом на катализаторе или реакцией сероводорода с сернистым ангидридом (при соотношении 2:1) в жидкой среде минеральных кислот /2/. Измельченная сера - продукт размола комовой серы в роликовых или струйных мельницах в соответствии с ГОСТ 127-76 характеризуется основным фракционным составом от 0,071 до 0,14 мм. Пылевидная или коллоидная фракция характеризуется частицами до 20 мкм и менее. Физико-химические свойства серы: температура плавления в зависимости от модификации - от 112 до 119oС; плотность твердой фазы - от 1,92 до 2,07 г/см3, жидкой - от 1,7784 до 1,7988 г/см3; поверхностное натяжение при 120 и 150oС соответственно 0,060 и 0, 057 Н/м; динамическая вязкость при 120, 140 и 158oС соответственно 0,017; 0,08 и 0,006 Па•с.
Приготовление тампонажного материала может быть осуществлено как в заводских условиях - совместным помолом компонентов в шаровых мельницах в токе инертного газа, так и в условиях буровой - смешением вяжущего и измельченной серы в смесительных машинах СМН-20 в заданном соотношении. Для этого, например, через весовые дозаторы и тарельчатый питатель шаровой мельницы в первом случае или приемный бункер шнекового транспортера СМН-20 во втором случае подается соответственно 80 кг компонентов вяжущего и 20 кг комовой или измельченной серы. Для получения однородной сухой смеси в условиях буровой производится двухразовая перетарка из одной смесительной машины в другую.
Были приготовлены три состава известного тампонажного материала, включающего вяжущее (портландцемент ПЦТ II-CC-100 по ГОСТ 1581-96, шлакопесчаноцементная смесь ШПЦС-120 и шлакопесчаная смесь с соотношением шлака и песка 3:1), а также 15 составов тампонажного материала согласно изобретению по три на каждый из пяти видов вяжущего (портландцемент ПЦТ II-СС-100 по ГОСТ 1581-96, шлакопортландцемент М 400 по ГОСТ 10178-76, глиноземистый цемент по ГОСТ 9552-76, шлакопесчаноцементная смесь ШПЦС-120 и шлакопесчаная смесь с соотношением шлака и песка 3:1) со средним и граничным содержанием серы. Приготовление тампонажного раствора и определение периода прокачиваемости осуществлялось в соответствии с ГОСТ 26798.1-96.
Определение газопроницаемости цементного камня и оценка его прочности сцепления с колонной (по прочности контакта с ограничивающими поверхностями) производились в соответствии с методикой, предложенной в работе /1/. Испытание раствора и твердение образцов осуществлялись по режиму: 1 ч - нагрев до температуры 125oС, 1 ч - выдержка при 125oС, 1 ч - охлаждение до 75oС и выдержка до 24 ч при 75oС. Полученные результаты сведены в таблицу.
Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что предлагаемый тампонажный материал с оптимальным соотношением компонентов по сравнению с известным характеризуется увеличенным периодом прокачиваемости (в среднем в 1,3 - 2,0 раза), отсутствием газопроницаемости цементного камня и повышенной прочностью его сцепления с колонной (в среднем в 5 раз). Улучшение свойств обусловлено физико-химическими свойствами серы, а именно ее плавлением при t>120oC и отверждением при t<105oC с плотным заполнением и отверждением цементной матрицы.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Данюшевский B.C., Алиев P.M., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. М.: Недра, 1987. -С.130-144.
1. Данюшевский B.C., Алиев P.M., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. М.: Недра, 1987. -С.130-144.
2. Афанасьев А.И., Ситрюков В.М., Кисленко Н.Н. и др. Технология переработки серы. М.: Недра, 1993. - С.79-95.
Claims (5)
1. Тампонажный материал для высокотемпературных скважин, включающий вяжущее, отличающийся тем, что он дополнительно содержит измельченную серу при следующем соотношении компонентов, мас.%
Вяжущее - 80-95
Измельченная сера - Остальное
2. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют портландцемент.
Вяжущее - 80-95
Измельченная сера - Остальное
2. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют портландцемент.
3. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют шлакопортландцемент.
4. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют глиноземистый цемент.
5. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют шлакопесчаноцементную смесь.
6. Тампонажный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют шлакопесчаную смесь.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000120517/03A RU2198999C2 (ru) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | Тампонажный материал для высокотемпературных скважин |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000120517/03A RU2198999C2 (ru) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | Тампонажный материал для высокотемпературных скважин |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000120517A RU2000120517A (ru) | 2002-08-10 |
| RU2198999C2 true RU2198999C2 (ru) | 2003-02-20 |
Family
ID=20238687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000120517/03A RU2198999C2 (ru) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | Тампонажный материал для высокотемпературных скважин |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2198999C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2439289C2 (ru) * | 2006-04-21 | 2012-01-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Барьер из серы для использования с процессами на месте залегания для обработки пластов |
| RU2524771C1 (ru) * | 2013-01-10 | 2014-08-10 | Лонест Холдинг Корп. | Тампонажный облегченный серосодержащий раствор |
| RU2763195C1 (ru) * | 2020-11-19 | 2021-12-28 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Основа утяжеленного термостойкого тампонажного раствора |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3954480A (en) * | 1973-06-25 | 1976-05-04 | Anthony Frederick Inderwick | Concrete compositions and preformed articles made therefrom |
| SU1751296A1 (ru) * | 1990-06-25 | 1992-07-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Научно-производственного объединения "Бурение" | Тампонажный состав дл креплени высокотемпературных скважин |
| RU2111341C1 (ru) * | 1996-07-23 | 1998-05-20 | Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных газов и газовых технологий "ТюменНИИГипрогаз" | Расширяющийся тампонажный материал |
-
2000
- 2000-08-04 RU RU2000120517/03A patent/RU2198999C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3954480A (en) * | 1973-06-25 | 1976-05-04 | Anthony Frederick Inderwick | Concrete compositions and preformed articles made therefrom |
| SU1751296A1 (ru) * | 1990-06-25 | 1992-07-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Научно-производственного объединения "Бурение" | Тампонажный состав дл креплени высокотемпературных скважин |
| RU2111341C1 (ru) * | 1996-07-23 | 1998-05-20 | Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных газов и газовых технологий "ТюменНИИГипрогаз" | Расширяющийся тампонажный материал |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДАНЮШЕВСКИЙ B.C., АЛИЕВ Р.М., ТОЛСТЫХ И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. - М.: Недра, 1987, с.130-144. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2439289C2 (ru) * | 2006-04-21 | 2012-01-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Барьер из серы для использования с процессами на месте залегания для обработки пластов |
| RU2524771C1 (ru) * | 2013-01-10 | 2014-08-10 | Лонест Холдинг Корп. | Тампонажный облегченный серосодержащий раствор |
| RU2763195C1 (ru) * | 2020-11-19 | 2021-12-28 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Основа утяжеленного термостойкого тампонажного раствора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4933031A (en) | Hydraulic cement slurry | |
| US5026215A (en) | Method of grouting formations and composition useful therefor | |
| Mirza et al. | Basic rheological and mechanical properties of high-volume fly ash grouts | |
| de Larrard | Ultrafine particles for the making of very high strength concretes | |
| US5106423A (en) | Formation grouting method and composition useful therefor | |
| EP0611081A2 (en) | Fine particle size cement compositions | |
| FR2749844A1 (fr) | Compositions de cimentation et application de ces compositions pour la cimentation des puits petroliers ou analogues | |
| CN113321468B (zh) | 一种煤矸石胶结充填材料及高流动性高固含量胶结充填材料浆 | |
| EA024477B1 (ru) | Композиции и способы завершения скважин | |
| US11859122B2 (en) | Enhanced carbon sequestration via foam cementing | |
| CN113444504B (zh) | 结晶防窜固井水泥浆及其制备方法 | |
| RU2198999C2 (ru) | Тампонажный материал для высокотемпературных скважин | |
| CN106673541A (zh) | 糜棱岩破碎带盾构施工防突涌注浆材料及其制备方法 | |
| EP1686234B1 (en) | Cementing compositions and application thereof to cementing oil wells or the like | |
| US5059251A (en) | Injection product for sealing and/or consolidating soils and building materials, and a method for its employment | |
| US4604143A (en) | Demolition facilitating agent | |
| Yue et al. | A Low‐Cost and Low‐Density Cement Slurry System Suitable for a Shallow Unconsolidated Stratum | |
| RU2101246C1 (ru) | Способ получения цемента | |
| RU2111340C1 (ru) | Тампонажный материал | |
| RU2255205C1 (ru) | Облегченная тампонажная смесь | |
| RU2111341C1 (ru) | Расширяющийся тампонажный материал | |
| Bhusare et al. | Experimental study of effect on concrete properties with partial replacement of cement with dolomite powder | |
| Alkhamis | New wellbore-integrity classification for gas migration problems and new cement formulations using Graphene Nano Platelets to prevent gas migration through cement | |
| Muthupriya et al. | Utilization of industrial waste perlite powder and vermiculite in self compacting concrete | |
| JPS5815049A (ja) | 坑井用セメント組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050805 |