Буглов Николай Александрович, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой нефтегазового дела, Институт недропользования
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Nikolai A. Buglov, Cand. Sci. (Eng.), Docent, Head of Oil and Gas Engineering Department, Institute of Subsoil Use
83 Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia
Бутакова Любовь Александровна, специалист по учебно-методической работе учебно-исследовательской Лаборатории буровых растворов и крепления скважин, Институт недропользования
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Lyubov A. Butakova, Specialist on Educational and Methodological Work, Research Laboratory of Drilling Muds and Well Cementing, Institute of Subsoil Use
83 Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia
Бочарников Михаил Витальевич, аспирант, учебный мастер учебно-исследовательской Лаборатории буровых растворов и крепления скважин, Институт недропользования
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Mikhail V. Bocharnikov, Post-graduate Student, Training Facilitator, Research Laboratory of Drilling Muds and Well Cementing, Institute of Subsoil Use
83 Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia
В данной статье приведены результаты подбора рецептуры тампонажного раствора из цемента, не соответствующего стандарту качества, для цементирования верхней части колонны при строительстве нефтяной скважины. Объектом исследования являлся цемент марки ПЦТ III-об 5-50 ГОСТ 1581-96. В цемент вводились добавки, которые, согласно литературе, способны улучшить его технологические показатели: хлористый кальций (CaСl2), хлористый натрий (NaCl), хлористый магний (MgCl2), гипс (CaSO4·2H2O), мраморная крошка (МК-100), микрокремнезем (МК-65, МК-85), каустическая и кальцинированная соды (NaOH и Na2CO3), а также полианионная целлюлоза высокой и низкой вязкости (ПАЦ ВВ и ПАЦ НВ). Определялись следующие технологические показатели: плотность раствора, растекаемость цементного теста, водоотделение, загустевание раствора, пределы прочности тампонажного камня при изгибе и сжатии. Исследования проводились с учетом отечественных и международных стандартов. Результаты испытаний показали, что применение добавок NaCl, MgCl2, CaСl2, Easy SET, МК-100 и CaSO4·2H2O улучшает водоотделение цементного раствора и прочностные характеристики цементного камня. Однако реагенты, предназначенные для снижения водоотделения ( ПАЦ НВ, ПАЦ ВВ, Na2CO3, NaOH, МК-65 и МК-85) существенно снижают прочностные характеристики цементного камня. Крепление колонны вышеупомянутым цементом возможно с применением следующих реагентов: CaCl2 в количестве 2 %, NaCl в количестве 1,2 %, MgCl2 в количестве 1 %, а также упрочняющего реагента Easy SET в количестве 1 % от массы цемента.
The article presents the results of the selection of the grouting mortar made out of the cement that does not comply with the state standard (GOST) for cementing the upper part of the column during the construction of an oil well. The object of study was the cement grade PСT III-ob 5-50 GOST 1581-96. The study used the additives that, according to the literary sources, are able to enhance the cement technological parameters. The additives were calcium chloride (CaСl2), sodium chloride, magnesium chloride (MgCl2), gypsum (CaSO4·2H2O), marble chips (MK-100), silica fume (МК-65, МК-85), caustic soda (NaOH) and calcined soda (Na2CO3), as well as high and low viscosity polyanionic cellulose. The following technological parameters were determined: the mortar density, the mortar paste spreadability, water separation, the thickening of the mortar, the ultimate bending and ultimate compression strength of the cement stone. The study was conducted taking into account the domestic and international standards. The test results show that the use of the agents such as NaCl, MgCl2, CaСl2, Easy SET, МК-100, and CaSO4·2H2O enhances the water separation of the mortar and the strength properties of the cement stone. However, the agents used to improve water separation (low viscosity polyanionic cellulose, high viscosity polyanionic cellulose, Na2CO3, МК-65, and МК-85) significantly reduce the strength properties of the cement stone. The columns can be fixed with the above mentioned cement using agents such as CaCl2 (2 % of the cement mass), NaCl (1.2 %), MgCl2 (1 %), and the hardening agent Easy SET (1 % of the cement mass).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.