Application of grout slurries with the Defecate addition for effective well cementing

Abstract

Purpose. Research and substantiating the expediency of cement mix formulations of grout slurries with different Defecate additive content and their effective use when cementing the reservoirs prone to absorption of the cement slurry, as well as to prevent behind-the-casing flows and for cementing operations in the zone of abnormal pressures (hydraulic seam fracturing). Methods. Analytical and experimental studies of the physical-chemical grout slurry properties are used: determining the influence of the Defecate additive content on the cement mixture technological properties; study of a change in the grout slurry rheological characteristics at various temperature conditions; testing the formulation of grout slurry with different rates of strength development; substantiating the economic efficiency of using the grout mixtures with the Defecate additive. Findings. It has been revealed that the cement mixture fluidity increases by 10-20% with the addition of a Defecate in the proportion of 5-20%. With a further increase in the Defecate content, the stone strength deteriorates, and with a decrease, the grout slurry concentration increases. It has been found that when Defecate is added to the cement mixture in a proportion of 20%, the pumpability of the cement slurry doubles, that is, from 1.5 to 3 hours. The economic efficiency has been proved of using these mixtures during insulating activities in the well No. 122 of the Kulychykhynske NHKR (oil and gas condensate field). The improved formulations of grout slurry with the addition of a Defecate are recommended to be used during repairinsulation works for delimitation of producing reservoirs prone to absorption, behind-the-casing flows and hydraulic fracturing. Originality. New dependences have been determined of the technological and rheological characteristics of grout slurries on the content of the Defecate additive, which makes it possible to set its optimal proportion. Practical implications. The use of grout mixture based on the Defecate will expand the raw material base for obtaining lightweight grout slurries. The properties of such a solution make it possible to use a grout mixture for cementing wells in the zone of abnormal pressures, while reducing the costs for the process of reservoir delimitation.

Мета. Дослідження та обґрунтування доцільності рецептур цементних сумішей тампонажних розчинів із різним вмістом добавки “Дефекат” та їх ефективності використання при цементуванні пластів, схильних до поглинання цементного розчину, для попередження міжколонних перетоків, а також для проведення цементувальних робіт у зоні аномальних тисків (гідророзрив пласта). Методика. Використовувались аналітичні та експериментальні дослідження фізико-хімічних властивостей тампонажних розчинів, а саме: визначення впливу вмісту добавки “Дефекат” на технологічні властивості цементної суміші; встановлення зміни реологічних характеристик тампонажних розчинів при різних температурних режимах; дослідження рецептури тампонажних розчинів з різним темпом набору міцності; доведення економічної ефективності використання тампонажних сумішей з добавкою “Дефекат”. Результати. Встановлено, що рухливість цементної суміші при додаванні дефекату в кількості 5-20% збільшується на 10-20%, при подальшому збільшенні вмісту дефекату міцність каменю погіршується, при зменшенні – збільшується густина тампонажного розчину. Встановлено, що наявність дефекату в цементній суміші у кількості 20% збільшує прокачуваність цементного розчину вдвічі: з 1.5 до 3-х годин. Доведено економічну ефективність використання даних сумішей при проведенні ізоляційних робіт на прикладі свердловини №122 Куличихінського НГКР. Удосконалено рецептури тампонажних розчинів з добавкою “Дефекат”, які рекомендовано застосовувати для проведення ремонтно-ізоляційних робіт для розмежування продуктивних пластів, схильних до поглинання, міжколонних перетоків та гідророзривів. Наукова новизна. Встановлено нові залежності технологічних та реологічних характеристик тампонажних розчинів від вмісту добавки “Дефекат”, що дозволяє визначити її оптимальну кількість. Практична значимість. Застосування тампонажної суміші на основі “Дефекат” дозволить розширити сировинну базу для одержання полегшених тампонажних розчинів. Властивості такого розчину дозволяють застосовувати тампонажну суміш для цеме-тування свердловин у зоні аномальних тисків й робить процес розмежування пластів значно дешевшим.

Цель. Исследование и обоснование целесообразности рецептур цементных смесей тампонажных растворов с различным содержанием добавки“Дефекат” и их эффективности использования при цементировании пластов, склонных к поглощению цементного раствора, для предупреждения межколонных перетоков, а также для проведения цементировочных работ в зоне аномальных давлений (гидроразрыв пласта). Методика. Использовались аналитические и экспериментальные исследования физико-химических свойств тампонажных растворов, а именно: определение влияния содержания добавки“Дефекат” на технологические свойства цементной смеси; установление изменений реологических характеристик тампонажных растворов при различных температурных режимах; исследования рецептуры тампонажных растворов с различным темпом набора прочности; доказание экономической эффективность использования тампонажных смесей с добавкой“Дефекат”. Результаты. Установлено, что подвижность цементной смеси при добавлении дефеката в количестве 5-20% увеличивается на 10-20%, при дальнейшем увеличении содержания дефеката прочность камня ухудшается, при уменьшении – увеличивается плот-ность тампонажного раствора. Установлено, что наличие дефеката в цементной смеси в количестве 20% увеличивает прокачивае-мость цементного раствора вдвое: с 1.5 до 3-х часов. Доказана экономическая эффективность использования данных смесей при проведении изоляционных работ на примере скважины №122 Куличихинского НГКМ. Усовершенствованы рецептуры тампонажных растворов с добавкой “Дефекат”, которые рекомендуется применять для проведения ремонтно-изоляционных работ для разграничения продуктивных пластов, склонных к поглощению, межколонных перетоков и гидроразрывов. Научная новизна. Установлены новые зависимости технологических и реологических характеристик тампонажных растворов от содержания добавки “Дефекат”, что позволяет определить ее оптимальное количество. Практическая значимость. Применение тампонажной смеси на основе “Дефекат” позволит расширить сырьевую базу для получения облегченных тампонажных растворов. Свойства такого раствора позволяют применять тампонажную смесь для цементирования скважин в зоне аномальных давлений и делает процесс разграничения пластов значительно дешевле.