RU2013524C1

RU2013524C1 - Complex well plugging slurry treatment agent

Info

Publication number: RU2013524C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Перейма; Л.В. Перцева
Original assignee: Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: oil and gas producing industry. SUBSTANCE: complex agent contains (in % by mass): hypane 0.6-1.2; OPLOT agent 0.6-1.0; ferrochromine sulfonate 0.14-0.40; water - the balance. The OPLOT agent is a waste product of lapoline production treated by triethanolamine. EFFECT: improved properties. 2 tbl

Description

Изобретение относится к использованию тампонажных растворов для крепления нефтяных и газовых скважин в условиях умеренных и высоких температур. The invention relates to the use of cement slurries for fixing oil and gas wells in moderate and high temperatures.

Известен комплексный реагент для тампонажных растворов [1] , содержащий гипан, сульфат железа, сульфат натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас. % : Гипан 0,22-0,62 Сульфат железа 0,09-0,20 Сульфат натрия 1,04-4,08 Вода Остальное
Состав реагента определен пересчетом относительно количественного состава тампонажного раствора.Known complex reagent for cement slurries [1], containing hypane, iron sulfate, sodium sulfate and water in the following ratio of components, wt. %: Hypane 0.22-0.62 Ferrous sulfate 0.09-0.20 Sodium sulfate 1.04-4.08 Water Else
The composition of the reagent is determined by recalculation relative to the quantitative composition of the cement slurry.

Недостатками тампонажных растворов, обработанных этим реагентом, являются повышенная водоотдача и низкая тиксотропия растворов. Это обусловлено неспособностью катионов железа, образующих с гипаном хелетокомплексы, получить разветвленную сетчатую структуру, удерживающую молекулярную воду. The disadvantages of cement slurries treated with this reagent are increased fluid loss and low thixotropy of the solutions. This is due to the inability of iron cations, which form helethocomplexes with hypane, to obtain a branched net structure that holds molecular water.

Известен комплексный реагент [2] , содержащий гипан, хромпик и воду при следующем соотношении компонентов, мас. % : Гипан 0,2-1,2 Хромпик 0,1-0,6 Вода Остальное
Состав реагента определен пересчетом относительно количественного содержания хромпика и гипана, взятых от общего веса цемента.Known complex reagent [2] containing hypane, chrompeak and water in the following ratio of components, wt. %: Hypane 0.2-1.2 Chrompeak 0.1-0.6 Water Else
The composition of the reagent is determined by recalculation relative to the quantitative content of chrompeak and hypane, taken from the total weight of the cement.

Недостатками тампонажных растворов, содержащих этот комплексный реагент, являются повышенная водоотдача и низкая тиксотропия растворов. Повышенная водоотдача тампонажных растворов обусловлена недостаточной вязкостью жидкой фазы тампонажных растворов при используемом соотношении гипана и хромпика. Низкая тиксотропия связана с отсутствием ионов-структурообразователей, способных быстро восстанавливать разрушенную механическим воздействием структуру. The disadvantages of cement slurries containing this complex reagent are increased fluid loss and low thixotropy of the solutions. The increased water loss of grouting mortars is due to the insufficient viscosity of the liquid phase of grouting mortars with the used ratio of hypane and chrompeak. Low thixotropy is associated with the absence of structure-forming ions capable of rapidly restoring the structure destroyed by mechanical action.

Целью изобретения является снижение водоотдачи и повышение тиксотропии тампонажного раствора. The aim of the invention is to reduce water loss and increase the thixotropy of cement slurry.

Поставленная цель достигается известным составом комплексного реагента, содержащим гипан, хромсодержащую добавку и воду, который дополнительно содержит отход производства ланолина, обработанный триэтаноламином, а в качестве хромсодержащей добавки - феррохромлигносульфонат, при следующем соотношении компонентов, мас. % : Гипан 0,6-1,2
Отход производст-
ва ланолина, обрабо-
танный триэтанол- амином 0,6-1,0
Феррохромлигно- сульфонат 0,14-0,40 Вода Остальное
Гипан используют по ТУ 6-01-166-74; феррохромлигносульфонат (ФХЛС) - по ТУ 39-01-08-348-78, отход производства ланолина, обработанный триэтаноламином (ОПЛОТ), - по ТУ 10-191-032-01-86. Отход производства ланолина образуется на стадии очистки шерсти органическими растворителями и представляет собой смесь высокомолекулярных карбоновых кислот с длиной углеводородной цепи С₁₀-С₂₀. При обработке отхода производства ланолина триэтаноламином в соотношении 4: 1 при 120^оС получают используемый реагент ОПЛОТ.This goal is achieved by the known composition of the complex reagent containing hypane, a chromium-containing additive and water, which additionally contains the waste from the production of lanolin treated with triethanolamine, and as a chromium-containing additive - ferrochrome lignosulfonate, in the following ratio, wt. %: Gipan 0.6-1.2
Production waste
wa lanolin,
tannane triethanolamine 0.6-1.0
Ferrochrome lignosulfonate 0.14-0.40 Water Else
Gipan is used according to TU 6-01-166-74; ferrochrome lignosulfonate (FHLS) - according to TU 39-01-08-348-78, waste of lanolin production treated with triethanolamine (OPLOT) - according to TU 10-191-032-01-86. The waste from the production of lanolin is formed at the stage of wool cleaning with organic solvents and is a mixture of high molecular weight carboxylic acids with a hydrocarbon chain length of C ₁₀ -C ₂₀ . When processing waste production lanolin triethanolamine at a ratio of 4: 1 at ¹²⁰ ° C was prepared reagent used MBT.

При вводе в тампонажный раствор указанного реагента происходит резкое снижение водоотдачи, обусловленное сопряженной адсорбцией собственно гипана и продуктов его взаимодействия с ФХЛС на цементных частицах и заполнением жидкой фазы гидрофильными соединениями, удерживающими воду. When this reagent is introduced into the grouting mortar, there is a sharp decrease in water loss due to the conjugate adsorption of hypane itself and the products of its interaction with PCF on cement particles and filling of the liquid phase with hydrophilic compounds that hold water.

Повышение тиксотропии тампонажных растворов происходит при взаимодействии компонентов ОПЛОТ с гидратными новообразованиями за счет Ван-дер-Ваальсовых сил с образованием в межфазной жидкости кальциевых солей жирных кислот, адсорбирующихся на активных центрах цементных частиц. An increase in the thixotropy of grouting mortars occurs during the interaction of OPLOT components with hydrated neoplasms due to the van der Waals forces with the formation of calcium salts of fatty acids adsorbed on the active centers of cement particles in the interfacial fluid.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

П р и м е р 1. Для приготовления 200 г комплексного реагента в 100 мл воды, подогретой до 70^оС, растворяют 1,2 г (0,6 мас. % ) ОПЛОТ, предварительно расплавленного до состояния вязкой жидкости. Затем в 86,52 мл воды растворяют 0,28 г (0,14 мас. % ) ФХЛС и в образующийся раствор приливают 12 г (0,6 мас. % ) 10% -го раствора гипана. После перемешивания в образующуюся систему вводят ранее приготовленный раствор ОПЛОТ.PRI me R 1. To prepare 200 g of the complex reagent in 100 ml of water, heated to 70 ^about With, dissolve 1.2 g (0.6 wt.%) OPLOT, previously melted to a viscous liquid. Then, 0.28 g (0.14 wt.%) Of PCF is dissolved in 86.52 ml of water, and 12 g (0.6 wt.%) Of a 10% solution of hypane are poured into the resulting solution. After mixing, the previously prepared OPLOT solution is introduced into the resulting system.

Компоненты перемешивают и образующимся комплексным реагентом в количестве 200 г затворяют 400 г портландцемента ПЦТ-100, соблюдая жидкостно-цементное отношение (ж/ц) 0,5. The components are mixed and the resulting complex reagent in an amount of 200 g shut 400 g Portland cement PTs-100, observing a liquid-cement ratio (w / c) of 0.5.

Получают тампонажный раствор плотностью 1770 кг/м³, растекаемостью 18,5 см. Водоотдача раствора - 19,5 см³/30 мин, тиксотропия - 4,69.Prepared backfill solution density 1770 kg / m ^3, 18.5 cm spreadability solution Water loss -. 19.5 cm ^3/30 min, thixotropy - 4.69.

П р и м е р 2. Готовят 200 г комплексногореагента следующего состава, мас. % /г:
Гипан 0,8/1,6 (или 16 г 10% -го раствора, содержащего 14,4 мл воды)
ОПЛОТ 0,8/1,6 (растворяют в 100 мл воды)
ФХЛС 0,24/0,48 (растворяют в 81,92 мл воды)
Вода 98,16/96,32
Проводят все операции, как указано в примере 1, и образующимся комплексным реагентом в количестве 200 г затворяют 425 г шлакопесчаного цемента ШПЦС-120, соблюдая ж/ц = 0,47. Получают тампонажныйраствор плотностью 1740 кг/м³ и растекаемостью 18 см. Водоотдача раствора - 9,8 см³/30 мин, тиксотропия - 2,53.PRI me R 2. Prepare 200 g of a complex reagent of the following composition, wt. % / g:
Gipan 0.8 / 1.6 (or 16 g of a 10% solution containing 14.4 ml of water)
OPLOT 0.8 / 1.6 (dissolved in 100 ml of water)
FHLS 0.24 / 0.48 (dissolved in 81.92 ml of water)
Water 98.16 / 96.32
All operations are carried out as described in example 1, and the resulting complex reagent in an amount of 200 g is shut off 425 g of ShPTsS-120 slag sand cement, observing w / w = 0.47. Prepared tamponazhnyyrastvor density of 1740 kg / m ³ and 18 cm water loss spreadability solution -. 9.8 cm ^3/30 min, thixotropy - 2.53.

П р и м е р 3. Готовят 200 г комплексного реагента следующего состава, мас. % /г:
Гипан 1,2/2,4 (или 24 г 10% -го раствора, содержащего 21,6 мл воды)
ОПЛОТ 1,0/2,0 (растворяют в 100 мл воды)
ФХЛС 0,40/0,8 (растворяют в 73,2 мл воды)
Вода 97,4/94,8
Проводят все операции, как указано в примере 1, и образующимся комплексным реагентом в количестве 200 г затворяют 435 г шлакопесчаного цемента ШПЦС-200, соблюдая ж/ц = 0,46. Получают тампонажный раствор плотностью 1790 кг/м³, растекаемостью 18 см. Водоотдача раствора - 38 см³/30 мин, тиксотропия - 1,91.PRI me R 3. Prepare 200 g of a complex reagent of the following composition, wt. % / g:
Gipan 1.2 / 2.4 (or 24 g of a 10% solution containing 21.6 ml of water)
OPLOT 1.0 / 2.0 (dissolved in 100 ml of water)
FHLS 0,40 / 0,8 (dissolved in 73.2 ml of water)
Water 97.4 / 94.8
All operations are carried out as described in Example 1, and the resulting complex reagent in an amount of 200 g is shut off 435 g of ShPTsS-200 slag sand cement, observing w / w = 0.46. Prepared backfill solution density 1790 kg / m ³ and 18 cm water loss spreadability solution -. 38 cm ^3/30 min, thixotropy - 1.91.

Для удобства данные по примерам сведены в табл. 1 и 2. For convenience, the data in the examples are summarized in table. 1 and 2.

Состав комплексного реагента для обработки тампонажных растворов по сравнению с прототипом снижает водоотдачу в 1,5-6,0 раз, повышает тиксотропию в 1,5-2,5 раза, что позволяет получить цементный камень с высокими изоляционными свойствами. The composition of the complex reagent for processing grouting mortars in comparison with the prototype reduces water loss by 1.5-6.0 times, increases thixotropy by 1.5-2.5 times, which allows to obtain a cement stone with high insulating properties.

Claims

INTEGRATED REAGENT FOR TREATMENT OF TUMPLING SOLUTIONS, containing hypane, a chromium-containing additive and water, characterized in that, in order to increase the thixotropy of the cement slurry while reducing its water loss, it additionally contains OPLOT reagent - a waste of lanolin production treated with triethanolamine, and as an additive - ferrochromlignosulfonate in the following ratio of ingredients, wt. %:
Gipan 0.6 - 1.2
Reagent OPLOT - waste from the production of lanolin treated with triethanolamine 0.6 - 1.0
Ferrochromlignosulfonate 0.14 - 0.40
Water Else