Tomsk-kuhnja.ru

Кухни Томска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Повышение качества цементирования

Повышение качества цементирования

К основным факторам, повышающим качество цементирования, относятся:

1. тип тампонажного материала и параметры его раствора;

2. турбулизация потока жидкости в кольцевом пространстве;

3. центрирование, расхаживание и вращение колонны с целью равномерного заполнения кольцевого пространства цементным раствором, ликвидации застойных зон, дополнительной турбулизации потока жидкости;

4. механический способ очистки стенок скважины от фильтрационной корки при использовании скребков;

5. использование различных буферных жидкостей с целью отделения бурового раствора от цементного.

Буферные жидкости

Буферной жидкостью называется промежуточная жидкость, разделяющая буровой и тампонажный растворы в процессе цементирования.

Основное предназначение – предотвращение смешивания, а также повышение степени замещения бурового раствора цементным и очищение стенок скважины.

Универсальных буферных жидкостей нет. Лучшей вытесняющей способностью обладают жидкости более высокой вязкости и плотности, чем у вытесняемой. Для удаления остатков бурового раствора со стенок и каверн она должна обладать высокой вытесняющей способностью и физико-химической активностью.

Требования к буферной жидкости:

· не должна резко ухудшать свойства контактирующих жидкостей;

· вязкость и плотность буферной жидкости должны быть средними между аналогичными параметрами разобщающих жидкостей;

· для разделения растворов на водной основе нельзя применять буферную жидкость на углеводородной основе.

Объем выбирают с расчетом, чтобы не происходило перемешивание БР и ТР. Минимальный объем достаточен, если высота столба буферной жидкости в кольцевом пространстве будет не менее 100-150 м.

Вода, как буферная жидкость, обладает хорошими моющими свойствами. Ее можно применять при цементировании скважин, пробуренных в устойчивых породах, не подверженных набуханию и осыпанию. В воде могут растворять ПАВ – сульфонол, дисольван, а также ССБ, КМЦ, гипан и т.п. ПАВ повышает степень смыва остатков бурового раствора. Полимеры вводят для повышения вязкости.

Для утяжеления применяют водные растворы солей. Однако, вода не пригодна для вытеснения утяжеленных буровых растворов, при вскрытии продуктивных пластов.

Вязко-упругие разделители (ВУР) предназначены для достижения максимального вытеснения. К ним относятся полимерные композиции.

Буферные жидкости на углеводородной основе применяют только при бурении скважин на РУО (растворах на углеводородной основе).

Литература

1. Жуховицкий С.Ю. Промывочные жидкости в бурении — М. : Недра, 1976.

2. Городнов В.Д. Буровые растворы. — М. : Недра, 1985.

3. Булатов А.И., Данюшевский В.С. Тампонажные материалы. – М.: Недра, 1987.

4. Башлык С.М. и др. Лабораторный практикум по основам гидравлики и промывочным жидкостям. — М.: Недра, 1982.

Экзаменационные вопросы

по дисциплине «Буровые и тампонажные растворы» для студентов дневной формы обучения специальности «Бурение нефтяных и газовых скважин» для группы 3Б1 и 3Б2

  1. Технологические функции бурового раствора.
  2. Гидродинамические функции бурового раствора.
  3. Гидростатические функции бурового раствора.

4. Физико-химические функции бурового раствора.

5. Суспензии, эмульсии, аэрированные жидкости.

6. Флокуляция, коагуляция, пептизация.

7. Дисперсные системы.

8. Основные параметры буровых растворов.

9. Материалы для приготовления буровых растворов.

10. Химические реагенты для обработки буровых растворов – реагенты стабилизаторы.

11. Химические реагенты для обработки буровых растворов – реагент, связывающий

12. Химические реагенты для обработки буровых растворов – смазочные добавки,

13. Химические реагенты для обработки буровых растворов – утяжелители.

14. Выбор типа бурового раствора для бурения скважин.

15. Циркуляционная система буровой.

16. Очистная система буровой.

17. Водо, газо, -нефтепроявления.

18. Химические реагенты для обработки буровых растворов – электролиты.

19. Утилизация отходов бурения.

20. Определение плотности бурового раствора.

21. Определение условной вязкости бурового раствора.

22. Определение фильтрации бурового раствора.

23. Определение концентрации водородных ионов бурового раствора.

24. Определение статического напряжения сдвига бурового раствора.

25. Тампонажные растворы.

26. Требования к тампонажному раствору – технического характера.

27. Требования к тампонажному раствору – технологического характера.

28. Классификация тампонажных растворов.

29. Основные технологические параметры тампонажных растворов.

30. Требования к тампонажному камню.

31. Измеряемые характеристики тампонажного камня.

32. Материалы для приготовления тампонажных растворов.

33. Утяжелители для тампонажных растворов.

34. Реагенты для регулирования свойств тампонажных растворов.

35. Смешение промывочных жидкостей и тампонажных растворов.

36. Тампонажный портландцемент.

37. Гипс как тампонажный материал.

38. Гидрофобные цементы.

39. Состав клинкера.

40. Регулирование свойств тампонажного раствора.

Читайте так же:
Защита песчаника от цемента

41. Определение плотности тампонажного раствора.

42. Определение сроков схватывания тампонажного раствора.

43. Определение растекаемости тампонажного раствора.

44. Определение измерения удельной насыпной массы тампонажного портландцемента.

45. Определение измерения контракции цементного камня.

46. Нефте-цементные растворы.

47. Гидрофобные цементы.

48. Полимер – и латекс-цементные растворы.

49. Загустевание цементного раствора.

50. Сроки схватывания цементных растворов.

51. Плотность тампонажного раствора.

52. Структура цементного камня.

53. Состав цемента.

54. Утяжеленные цементные растворы.

56. Коррозионно-стойкие тампонажные цементы.

57. Водоотдача цементного раствора.

58. Сроки схватывания цементных растворов.

59. Замедлители сроков схватывания цементных растворов.

60. Облегченные тампонажные растворы.

БИЛЕТ № 1

Технологические функции бурового раствора.

Определение условной вязкости бурового раствора.

Нефте-цементные растворы.

БИЛЕТ № 2

  1. Гидродинамические функции бурового раствора.
  2. Определение фильтрации бурового раствора.
  3. Гидрофобные цементы.

БИЛЕТ № 3

Гидростатические функции бурового раствора.

Определение концентрации водородных ионов бурового

Раствора

Полимер – и латекс-цементные растворы.

БИЛЕТ № 4

Физико-химические функции бурового раствора.

Определение статического напряжения сдвига бурового раствора.

Загустевание цементного раствора.

БИЛЕТ № 5

Суспензии, эмульсии, аэрированные жидкости.

Тампонажные растворы.

Определение плотности тампонажного раствора.

БИЛЕТ № 6

Флокуляция, коагуляция, пептизация.

Требования к тампонажному раствору – технического

Характера.

Определение сроков схватывания тампонажного раствора.

БИЛЕТ № 7

Дисперсные системы.

Требования к тампонажному раствору – технологического характера.

Определение растекаемости тампонажного раствора.

БИЛЕТ № 8

Основные параметры буровых растворов.

Классификация тампонажных растворов.

Определение измерения удельной насыпной массы

Тампонажного портландцемента.

БИЛЕТ № 9

Материалы для приготовления буровых растворов.

Основные технологические параметры тампонажных растворов.

Определение измерения контракции цементного камня.

БИЛЕТ № 10

1. Химические реагенты для обработки буровых растворов –

Реагенты стабилизаторы

Требования к тампонажному камню.

Сроки схватывания цементных растворов.

БИЛЕТ № 11

1. Химические реагенты для обработки буровых растворов –

Реагент, связывающий двухвалентные катионы.

Измеряемые характеристики тампонажного камня.

Плотность тампонажного раствора.

БИЛЕТ № 12

Химические реагенты для обработки буровых растворов

Смазочные добавки, пеногасители.

Материалы для приготовления тампонажных растворов.

Структура цементного камня.

БИЛЕТ № 13

Химические реагенты для обработки буровых растворов – утяжелители.

Утяжелители для тампонажных растворов.

Состав цемента.

БИЛЕТ № 14

Выбор типа бурового раствора для бурения скважин.

Реагенты для регулирования свойств тампонажных растворов.

Прочитайте онлайн Фундаментные работы | Ускорители и замедлители схватывания и твердения цементных строительных смесей

Читать книгу Фундаментные работы

Сроки схватывания и скорость твердения сухих строительных смесей являются основными характеристиками, определяющими условия их применения в строительстве. Иначе говоря, понятие «сроки схватывания» может относиться только к цементу, в то время как для смесей цемента с различными наполнителями пользуются другими характеристиками. Это:

Для характеристики потери пластичности растворных смесей строителями используется понятие «живучесть смесей». Оно заключает в себя не только определение времени загустевания растворной смеси, но также и определение максимального времени, по истечении которого может использоваться данный цементный раствор. Показатели живучести раствора и его прочности зависят от следующих факторов:

– от характеристик использованного цемента;

– от характеристик заполнителя;

– наличия различных примесей и функциональных добавок;

– условий твердения: влажности и температуры.

Влияние всех этих факторов приводит к тому, что правильно приготовленная смесь бывает как медленно, так и быстро схватывающейся. В тех случаях, когда схватывание раствора по каким-либо причинам требуется замедлить или, наоборот, ускорить, применяют метод регулирования процесса гидратации цемента. Сроки схватывания и набирание прочности цементного раствора зависят от его состава, тонкости помола цемента и содержания частиц определенных фракций, а также содержания в цементе различных примесей.

Сроки схватывания цементного раствора в случае необходимости можно регулировать самим. Для этого в состав раствора вводят специальные добавки – ускорители или замедлители схватывания и твердения.

Необходимость использования ускорителей твердения появляется в следующих случаях:

– для ускорения схватывания растворов, применяемых при низких и отрицательных температурах;

– при производстве восстановительных работ;

– при производстве смесей для усиления фундаментов инъекционными составами.

Необходимость использования замедлителей твердения и схватывания появляется в следующих случаях:

– при проведении работ в жаркий период года;

– при необходимости формования ослабленных фундаментов в жаркое время года.

Ускорители схватывания и твердения смесей на основе портландцемента представляют собой неорганические соли, соли орагнических кислот, а также продукты на их основе: K2CO3, Na2SO4, NaF, NaAlO2 и многие другие. В качестве ускорителей схватывания используют также формиаты кальция и натрия, соединения, в составе которых присутствуют алюминаты кальция, оксиды и гидроксиды алюминия.

Читайте так же:
Естественная убыль цемента при перевалке

Распространенным приемом сокращения сроков схватывания смесей на основе портландцемента является введение в их состав алюминатных цементов и ускорителей схватывания на основе g-Al2O3.

Следует знать, что иногда использование ускорителей схватывания приводит к потере прочности раствора, поэтому правильный выбор ускорителя очень важен.

Замедлители твердения: что это за добавки, и для чего они нужны

Вариант-1 : готовим инертный Наполнитель — это смесь из щебня (или крошки, гальки) и мелкого песка для заливки в формы.
Для данного метода важно правильно выбрать пропорции Заполнителя и песка. Пропорции составляют примерно 1.7-2.1 частей крупного заполнителя (чем крупнее тем больше) и 1 часть мелко или среднезернистого песка.

Для уточнения соотношения крупного Заполнителя и Песка необходимо взять любую емкость достаточного обьема и взвесить ее. Затем до верха наполняем ее крупным Заполнителем. Опять взвешиваем и по разнице получаем вес заполнителя (М1). Затем насыпаем периодически встряхивая в эту емкость с заполнителем песок пока он полностью не заполнит весь обьем емкости с заполнителем. Опять взвешиваем емкость содержащую теперь и заполнитель и песок. По разнице с предыдущим взвешиванием получаем вес песка (М2). Делим вес Заполнителя (М1) на вес песка (М2) и получаем ОПТИМАЛЬНОЕ соотношение для выбранного Вами Заполнителя которое позволит избежать появление «проплешин» без Заполнителя.

Конечно, это соотношение может быть меньше, например 1:1. Но не стоит ожидать что крупный заполнитель распределиться по смеси равномерно и тогда после смытия результатом будет неравномерное распределение заполнителя по поверхности (если конечно это не было специально задумано).

Важно помнить, что размер крупного заполнителя не должен превышать 1/3 толщины бетона иначе прочность изделия будет падать.

Затем добавляем цемент (1 часть цемента и 3-4 весовых части инертного наполнителя (смесь)), воду (оптимально 0.45 части по весу от массы цемента) и обязательно пластификатор (1-1.2% от массы цемента) и при необходимости — краситель для бетона (сухой железоокисный пигмент для окраски бетона в массе).

Далее используем полученный бетонный раствор для заливки в форму обработанную гелем или на подготовленную поверхность с последующей затиркой поверхности и нанесением лака-замедлителя.

Вариант-2 : Аналогичен первому варианту, но подходит только для плоских форм (тротуарная плитка, брусчатка, козырек столба или панели забора и.т.д). Не применяется для вазонов, урн и других сложных форм.

В данном варианте также готовиться смесь из Варианта-1, с расчетным соотношением декоративного Заполнителя и песка, но в форму выкладывается тонкий слой (1/3 толщины плитки) такой смеси и после кратковременной вибрации остальная часть формы заполняется простым не окрашенным пескобетоном.

В таком варианте достигается экономия дорогостоящего декоративного заполнителя и пигмента для окраски бетона.

Вариант-3 (только для плоских поверхностей) : Готовим обычный бетон для заливки и заливаем подготовленную площадку. Дожидаемся набора бетоном минимальной прочности (прочность пластилина) чтобы заполнитель не провалился в глубину при затирке.

Далее используем крупный заполнитель (щебень, крошка, галька или например чугунная дробь диаметром 5-15 мм) и равномерно распределяем по поверхности уложенного бетона.

Затем сверху укладываем слой подготовленного отдельно пескобетона с В/Ц >= 0.45 и высокой подвижностью (обязательно использование пластификатора), и пигмента если необходим окрашенный базовый слой. Затираем его гладилкой. Далее на подготовленную поверхность наносим замедлитель-лак.

При таком варианте расход декоративного Заполнителя будет минимальным, а остальная часть бетона (80-90%) готовиться на обычном гравийном или гранитном щебне или песке.

Аналогично данный вариант применяется при заливке в плоские формы (тротуарная плитка). Декоративный Заполнитель равномерно распределяется по поверхности формы обработанной Гелем и затем форма заполняется пескобетоном. В этом варианте важно чтобы Заполнитель не ушел в толщу бетона при вибрации формы на вибростоле, поэтому применяется кратковременная вибрация или самоуплотняющийся состав бетона на основе гиперпластификаторов для которых достаточно минимального ручного уплотнения (встряхивания формы).

В описании товаров (гель, лак) Вы можете найти рекомендуемый состав (пропорции) смеси для технологии «мытый бетон».

Читайте так же:
Быстрое схватывание цементного раствора

Комплексная добавка CemStone — это химическая добавка, которая совмещает свойства замедлителя бетона со свойствами пластификатора

Оборудование и материалы

Для производства необходимо иметь оборудование:

  • бетономешалка;
  • вибростол;
  • водяной насос.

Вместо водяного насоса можно использовать портативную мойку для автомобиля. Она удобнее ибо напор струи и её ширину можно регулировать.

Основное сырьё для производства это:

  • вода;
  • песок;
  • цемент М400;
  • пластификаторы;
  • замедлители твердения.

В качестве наполнителя необходимо использовать материалы с плотной поверхностью:

  • мраморную или гранитную крошку:
  • цветную гальку.

При использовании наполнителя из пористых материалов возможно проникновение в поры цементного молочка, которое потом будет трудно или даже невозможно удалить.

Совет: при подготовительных работах, перед заливкой формы своими руками гель для мытого бетона (деактиватор) наносите на её стенки: краскопультом, валиком или кистью.

Замедлители схватывания и твердения бетона

Эти добавки используют в строительстве объектов, где через большие расстояния от бетонного узла до стройплощадки невозможно обеспечить непрерывную подачу раствора. Добавки уменьшают не только время схватывания, но одновременно и прочность на время их действия. Поэтому через сутки, технологией предусмотрено их вымывание под напором воды. В промышленном строительстве применяются замедлители:

  • Нитрилотриметиленфосфоновая кислота;
  • РСБ-500;
  • Кормовая сахарная патока;
  • Молочная сыворотка;
  • Аддимент ВЗ 2;
  • Перамин Р;
  • Поззолит 100-ИксР;
  • Сементол Ретард;
  • Зика Ретард;
  • Глюконат натрия.

Деактиватор проникает в поверхностный слой, удерживающий каменную гальку на глубину до 10 мм.

Обратите внимание: количество замедлителя рассчитывается от веса цемента, а не от общего объёма бетона.

Инструкция по использованию ЛАКА — замедлителя твердения для нанесения на поверхность бетона

1. Приготовить бетонную смесь. Заполнитель может вводиться в состав бетона или наноситься на поверхность отдельно. 2. Уложить бетонную смесь на заранее подготовленную поверхность. 3. Оставить до исчезновения с поверхности цементного молока (время зависит от В/Ц марки бетона, температуры окружающей среды, толщины слоя). 4. Если декоративный Заполнитель наноситься только на поверхность бетона, а не вводиться в объем всей смеси — необходимо дождаться набора бетоном прочности «пластилина» и равномерно распределить Заполнитель по поверхности. Затем сверху укладываем слой пескобетона с В/Ц >= 0.45 и затираем гладилкой. Дожидаемся исчезновения цементного молока с поверхности (становиться матовой). 5. С помощью садового распылителя (без давления) равномерно нанести Лак для поверхностного замедления твердения бетона, предварительно тщательно перемешав реагент миксером или встряхиванием. Примерный расход Лака — 120 гр/м2. 6. Сразу после нанесения лака — обязательно накрыть поверхность плёнкой для предотвращения испарения влаги и защиты от осадков. 7. Оставить до набора бетоном минимальной прочности для смывания не затвердевшего слоя. Необходимое время примерно 12-24 часа (зависит от марки цемента, температуры). 8. Снять плёнку. С помощью мойки высокого давления (либо шланга с проточной водой и капроновой щётки) смыть не затвердевший верхний слой, оголяя наполнитель. 9. Нарезать деформационные швы для предотвращения неконтролируемого растрескивания. 10. Повторно закрыть поверхность пленкой и оставить для набора дальнейшей прочности на срок 5-7 дней. 11. Заделать деформационные швы герметиком. 12. При необходимости выполнить финишную обработку поверхности (гидрофобизатор, упрочняющая пропитка, лак для бетона с эффектом «мокрый камень»)

Что потребуется

Для изготовления декоративного строительного материала потребуется:

  • вода;
  • песок (любой);
  • заполнитель фракцией от 5 до 20 мм (щебень, гранитная крошка, мрамор, доломит);
  • цемент (марки М 400 и выше);
  • замедлитель схватывания бетонной смеси (Peramin R, G-05, Cementol Retarde или любой другой);
  • емкость для смешивания раствора;
  • водяной насос или пистолет-распылитель с компрессором (для изготовления дорожки для загородного участка будет достаточно обычного насоса для побелки);
  • готовые пластиковые или самодельные деревянные формы;
  • бетономешалка;
  • вибростол (желательно);
  • распылитель для нанесения замедлителя.

Полезно! Если подразумевается приготовление раствора для большой конструкции, то лучше использовать инерционную бетономешалку («груша» не подойдет). Для приготовления небольшого объема смеси можно замешивать бетон вручную.

Полезно! Дорогостоящий гель-затвердитель можно заменить обычным сахарным сиропом или моющим средством.

Подготовив все необходимое, можно приступать к работе.

Дополнительная обработка поверхности изделий по технологии «мытый бетон»

Финишная обработка поверхности изделий и конструкций по технологии «мытый бетон» включает в себя несколько пунктов, которые не являются обязательными, но позволят как повысить износостойкость, так и увеличить эстетическую привлекательность. Финишная обработка включает :

  • Нанесение упрочняющей пропитки — состав укрепляющий верхний слой бетона и предотвращающий выпадение (особенно под нагрузкой) частично обнаженного Заполнителя из поверхности мытого бетона. Это особенно важно для монолитного бетона заливаемого на площадки (не в формы) где верхний слой является наименее прочным.
  • Гидрофобизация — нанесение гидрофобизирующего состава на поверхность, уменьшающего в 10-15 раз влагопоглощение и соответственно повышающего морозостойкость. Гидрофобизация поверхности камня выполняется кремнеорганическим гидрофобизатором (Аквасил) или полимерными упрочняющими пропитками и лаком. Упрочняющая полимерная пропитка или лак для бетона часто совмещают в себе функции гидрофобизатора с другим функционалом.
  • Покрытие лаком для бетона (для наружного применения) — придает поверхности эффект мокрого камня и выполняет упрочняющую и защитную роль. Придает поверхности гидрофобные свойства. Основное предназначение — улучшение эстетических свойств за счет усиления цвета Заполнителя и окрашенного пигментами бетона.
Читайте так же:
Маска для волос цемент керамиды

Как сделать рисунок на мытом бетоне

Используйте трафарет из любого не впитывающего материала, который накладываете на поверхность свежеуложенного и разглаженного бетона. После нанесения лака, поверхность под трафаретом не будет контактировать с замедлителем, и процесс твердения пойдет с обычной скоростью.

Через 6-12 часов (в зависимости от температуры) можно снять трафарет и при необходимости окрасить поверхность бетона под трафаретом кислотным красителем. Время полной реакции кислотного красителя не менее 6-12 часов. Общее время выдерживания бетона с замедлителем — 24 часа. Затем можно смывать не застывший бетон с лаком вместе с остатками реакции травления бетона кислотным красителем.

Таким образом, вы получите мытый бетон с рисунком (окрашенным если вам нужно)

Новые добавки для эффективного решения технологических задач при цементировании скважин

Заключительной стадией строительства нефтяных и газовых скважин является крепление затрубного пространства колонны обсадных труб тампонажными растворами с целью создания долговечного, прочного изолированного канала.

The article presents new developments of well cements Group of companies Mirrico.

Технологические ошибки в необратимом процессе формирования цементного камня в заколонном пространстве могут привести к некачественному разобщению пластов, значительным экономическим затратам по ликвидации брака и в конечном счете свести к нулю ожидаемый эффект качества цементирования.

  • физико-химические свойства буровых и тампонажных растворов, их совместимость;
  • режим движения промывочных жидкостей в заколонном пространстве и время контактирования со стенкой скважины;
  • центрирование колонны, режим движения тампонажных растворов;
  • применение автоматизированных агрегатов, дополнительных устройств и т. д.

В настоящее время, в период увеличения доли разрабатываемых месторождений со сложными геологическими условиями, когда возрастают требования по рациональному недропользованию и экологической безопасности, возникает необходимость уделять особое внимание качеству завершающей стадии строительства скважины — ее креплению.

Повышающиеся требования к качеству цементирования диктуют необходимость расширения базисной линейки добавок для цементных растворов и разработки новых высокоэффективных композиций.

Группа компаний «Миррико» в течение 10 лет осуществляет разработку решений и комплексные поставки реагентов, материалов и добавок для всех этапов строительства нефтяных и газовых скважин. Собственная научно-техническая база, производственные мощности и квалифицированный персонал позволяют разрабатывать и внедрять уникальные реагенты. Результатом создания отдела химических реагентов для цементирования в составе ООО «Промышленная химия» стало расширение линейки продукции под торговой маркой ATREN. К настоящему времени линейка добавок для цементирования ГК «Миррико» включает понизители водоотдачи, пеногасители, пластификаторы, замедлители, буферные композиции, стабилизаторы, армирующие агенты, наполнители. Данные реагенты успешно применяются буровыми и сервисными компаниями, позволяя решать технологические задачи высокого уровня, при этом повышая качественные результаты.

Как известно, для полной гидратации цементного порошка необходимо наличие 0,4-кратного количества воды от его массы. При этом только 60% ее связывается химически, остальные 40% исходной воды остаются в порах цементного геля в слабосвязанном состоянии. Под воздействием температуры, давления и агрессивной среды протекают процессы седиментации и фильтрации тампонажного раствора, приводящие к увеличению проницаемости цементного камня, ухудшению прочностных характеристик крепи и нарушению целостности ее структуры. Традиционное использование полимерных композиций для снижения показателя водоотделения не всегда оправдано, так как они удлиняют сроки гидратации цементных частиц, приводят к усадке цементного камня в условиях протекания процесса контракции.

Применение реагента Atren Light позволяет создавать облегченные седиментационно-устойчивые тампонажные системы. Тиксотропная добавка Atren Light вступает в реакцию с ионами кальция, образуя трехмерную гелеобразную сетку. Структура геля создает достаточную вязкость, что позволяет увеличивать водоцементное отношение без излишнего выделения свободной воды. Порошок Atren Light обычно смешивается в сухом виде с цементом в концентрациях 0,5 – 2% от веса цемента, при этом плотность цементного раствора может быть 1300 – 1700 кг/м 3 .

Читайте так же:
Кирпич бетонный серый размеры

Как показывают экспериментальные данные (табл. 1) и опыт применения, глинопорошок плотностью 2600 кг/м 3 максимально снижает плотность цементного раствора до 1500 кг/м 3 , при этом водосмесевое отношение составляет 1. Дальнейшее понижение не представляется возможным по причине резкого ухудшения физико-механических свойств образующегося цементного камня.

Раствор с добавкой Atren Light имеет прочность, удовлетворяющую ГОСТ 1581-96, более короткие сроки загустевания и схватывания по сравнению с цементно-бентонитовыми смесями. Использование химического наполнителя Atren Light для облегчения цементных растворов с сохранением прочностных характеристик вместо гельцемента является целесообразным, а по отношению к промышленно выпускаемым облегченным цементам и экономически рентабельным.

Широкое распространение в технологиях крепления скважин получили алюмосиликатные полые микросферы АСПМ, позволяющие облегчать раствор до 1500 кг/м 3 при В/Ц=0,6 и содержании 10%. Увеличение концентрации АСПМ до 20% в цементной смеси позволяет достичь плотности тампонажного раствора вплоть до 1250 кг/м 3 (рис. 1), однако при этом увеличивается флюидопроницаемость, что негативно сказывается на качестве контакта на границах «порода – цемент» и «цемент – обсадная колонна». Поэтому оптимальное соотношение компонентов с применением микросфер должно составлять 90:10 или 85:15.

Тем не менее из-за большой разницы в удельных весах самого цемента и добавки АСПМ в цементном растворе под действием гравитационных сил протекают процессы седиментации, приводящие к расслоению всей системы. Введение добавки Atren Light в концентрациях 0,5 – 1,5% способствует равномерному распределению частиц цемента и АСПМ, получению однородной структурной матрицы с минимальным содержанием свободной воды. Это позволяет решить проблему всплытия микросфер, создав седиментационно-устойчивую дисперсную систему (рис. 2).

Уменьшением водотвердого отношения возможно добиться седиментационной устойчивости тампонажного раствора, однако при одновременном сохранении его подвижности необходимо вводить пластифицирующий агент.

Решением задачи обеспечения подвижности тампонажного раствора может служить применение добавки Atren Plast 1. В отличие от традиционных пластификаторов действие пластифицирующего агента Atren Plast 1 ввиду особенностей химической природы полимеров основывается на совокупности стерического и электростатического факторов. При этом эффективность данной добавки достигается при концентрации до 0,1% от массы цемента, а температура применения – до 1700С.

Как показывают лабораторные испытания (рис. 3), введение пластификатора Atren Plast 1 в тампонажный раствор плотностью 1,94 г/см 3 в концентрации 0,08% к массе смеси значительно снижает реологические характеристики раствора.

Эффективность пластифицирующего действия Atren Plast 1 в 3 – 4 раза больше по сравнению с традиционным пластификатором С-3 на сульфонафталиновой основе.

В скважинных условиях, при высоких давлениях, во избежание потери значительного количества отфильтрованной воды необходимо использовать понизитель фильтрации. Добавление химического реагента Atren Cem производства ГК «Миррико» к цементному раствору позволяет значительно снизить показатель фильтрации, уменьшить водоотделение; при этом данный понизитель фильтрации обладает совместимостью со всеми классами цемента, а также со многими добавками других производителей.

Одним из высокоэффективных продуктов для подготовки ствола скважины перед цементированием, предлагаемых ГК «Миррико», является химический отмывающий буфер Atren Spacer W на основе водного раствора смеси поверхностно-активных веществ, комплексонов и полезных добавок. Данный реагент в ходе лабораторных тестов и промышленного применения на месторождениях Западной Сибири доказал свою эффективность по сравнению с другими отмывающими буферными жидкостями. Моющий буфер Atren Spacer W активно разрушает и смывает глинистую и углеводородную корку при расходе 3 – 4 кг на 1 м 3 раствора, что обеспечивает полную очистку затрубного пространства скважины.

Совместное применение в технологических процессах понизителя фильтрации Atren Cem, пластификатора Atren Plast, отмывающего буфера Atren Spacer W, наполнителя Atren Light, пеногасителей Atren Antifoam и других реагентов, поставляемых группой компаний «Миррико», способствует повышению качественных показателей процесса крепления нефтяных и газовых скважин.

Специалисты Группы компаний «Миррико» готовы предложить высокоэффективные решения технологических задач цементирования с применением химических реагентов, удовлетворяющих различным геолого-техническим условиям.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector