Глиноземистый цемент . Состав и назначение
Виды тампонирования и их особенности
По виду тампонирование делят на:
- технологическое, выполняемое в процессе сооружения скважины
- оперативные – позволяют проводить проходку СКВ. В сложных геолог. Усл. Без закрепления обсодными трубами. Тем самым снижается стоимость.
- эксплуатационные – проводятся при бурении экплутационных СКВ. На жидкие и газообразные полезные иск . для повышения устойчивости колонны обсадочных труб.
- ликвидационное, проводимое для ликвидации скважины после выполнения целевого назначения. Для восстановления первоначального состояния.
Классификация тампонажных растворов
По концентрации
-собственно растворы, которые закачиваются в скв.насосом
-смеси, доставляются к месту тампонирования специальными тампонирующими устройствами.имеют высокие структурно-механические свойства.
ТВЕРДЕЮЩИЕ (схватывающиеся) в результате происходящих в них физико-хим. Процессов, превращаются в твердое вещество – тампонажный или цементный камень.
НЕТВЕРДЕЮЩИЕ (упрочняющиеся) стабилизируются с увеличением структурно-механических свойств.
По плотности ТР делят на:
- легкие – до 1,3 г/см3
- облегченные – 1,3 – 1,75 г/см3;
- нормальные – 1,75 -1,95 г/см3;
- утяжеленные – 1,95 -2,20 г/см3;
- тяжелые – больше 20,20 г/см3.
По срокам схватывания делят на:
- быстро схватывающиеся – до 40 мин;
- ускоренно схватывающиеся – 40 мин- 1час 20 мин;
- нормально схватывающиеся - 1час 20мин – 2 час;
|
|
|
- медленно схватывающиеся – больше 2 час.
4. Требования к тамопнажному раствору
1 Технического характера:
- хорошая текучесть;
- способность проникать в любые поры и микротрещины;
- отсутствие седиментации;
- хорошая сцепляемость с обсадными трубами и горными породами;
- восприимчивость к обработке с целью регулирования свойств;
- отсутствие взаимодействия с тампонируемыми породами и пластовыми водами;
- устойчивость к размывающему действию подземных вод;
- стабильность при повышенных температуре и давлении;
- отсутствие усадки с образованием трещин при твердении.
2 Технологического характера:
- хорошая прокачиваемость буровыми насосами;
- небольшие сопротивления при движении;
- малая чувствительность к перемешиванию;
- возможность комбинирования с другим раствором;
- хорошая смываемость с технологического оборудования;
- легкая разбуриваемость камня.
3 Экономического характера:
- сырье должно быть недефицитным и недорогим;
- не влиять отрицательно на окружающую среду.
5. Материалы для приготовления тампонажных растворов.
-на неорганической основе : вяжущие- цементы, гипс, известь;
-на органической основе: синтетические смолы, битумы, латексы;
|
|
|
-жидкости затворения: пресная вода, минерализованная вода, углеводородные жидкости;
-добавки, регулирующие плотность растворов, придания им закупоривающих свойств (наполнители), снижения стоимости;
-материалы для регулирования сроков схватывания и реологических характеристик (реагенты).
6. Вяжущие вещества — вещества, способные затвердевать в результате физико-химических процессов. Переходя из тестообразного в камневидное состояние, вяжущее вещество скрепляет между собой камни либо зёрна заполнителя. Вяжущие вещества по составу делятся: на органические и неорганические (минеральные). К органическим относятся битумы, дёгти, животный клей, полимеры. Они переходят в рабочее состояние нагреванием, расплавлением или растворением в органических жидкостях. К неорганическим относятся известь, цемент, строительный гипс, магнезиальный цемент, жидкое стекло и др. Они обычно затворяются водой, реже водными растворами солей.
7. Свойства тампонажных растовров и тамп камня.
Свойства тампонажного раствора подбирают в соответствии с конкретными геологическими условиями и в первую очередь оценивают по показателям загустевания или сроков схватывания в зависимости от температуры и давления.
|
|
|
Многие свойства тампонажных растворов ( подвижность, плотность, седиментационная устойчивость и др.) определяются их водосодержанием, которое, в свою очередь, существенно зависит от удельной поверхности порошка цемента.
1. Растекаемость, см – определяет текучесть (подвижность) цементного раствора.
2. Плотность, г/см3 – отношение массы цементного раствора к его объему.
3. Фильтрация или водоотдача, см3 за 30мин – величина, определяемая объемом жидкости затворения, отфильтрованной за 30 минут при пропускании цементного раствора через бумажный фильтр ограниченной площади под давлением 1 атм.
4. Седиментационная устойчивость цементного раствора – определяется водоотделением, т.е. максимальным количеством воды, способным выделиться из цементного раствора в результате процесса седиментации.
5. Время загустевания (час - мин, начало-конец) – время потери текучести.
6. Сроки схватывания (час - мин, начало-конец) – определят время перехода цементного раствора в твердое состояние цементного камня.
10. Технологические свойства ТР и их измерения.
Свойства тампонажных растворов зависят от состава исходных компонентов, их соотношений, режима перемешивания и температуры. Для правильного выбора состава тампонажных смсей применяют ряд параметров для оценки их свойств.
|
|
|
-Растекаемость ТР – величина неустойчивая в зависимотси от времени приготовления т.смеси: при опредлении растекаемости смесь находится в состоянии покоя, а тампонирование скважины производится движущейся смесью.
-Плотность – изм оремометром АБР1М или пикнометрами.
Плотность Т. Смесей определяется с помощью лаб весов и пикнометра объемом 100 см3
Вначале определяют массу чистого, сухого пикнометра с погрешностью до 1г. По окончанию перемешивания цементного теста заполняют им пикнометр и закрывают его крышкой, при этом цементное тесто должно заполнить канал крышки пикнометра. Избыток теста, выступивший из отверстия в крышке, удаляют влажной тканью.
Определяют массу пикнометра заполненного цементным тестом, с погрешностью до 1 г. Плотность цементного раствора - Ро ц.р (г/см3) вычисляют по формуле: Ро ц.р = (m2-m1)/v
m 2 – масса наполненного пикнометра
m 1 – масса сухого пикнометра
v – объем пикнометра см3 (100 см3)
Водоотделение – характеризует седиментационную устойчивость цементного раствора. Данный параметр определяют с помощью цилиндра V – 250 см3. Цементный раствор заливают в мерный цилиндр до отметки 250 см3 и оставляют в покое на 3 ч. При температуре 20 С. Через 3 ч определяют объем отделившийся воды, находящейся в верхней части цилиндра.
Коэффициент водоотделения % :
Кв =( V1-V2/v1 )*100
Где V1 и V2 – первоначальный объем и объем осевшего в нижнюю часть цилиндра цементного раствора. См3
Кв < или = 2.5%
Пластичная прочность – характеризует прочность структуры тамп.раствора при пластично вязком разрушении и измеряется на приборе ВИКА.
Седиментационная устойчивость – определяет способность раствора со временем расслаиваться на жидкую и твердую фазу.характеризуется коэффициентом водоотделения и измеряется в %.
11. Внешние условия, влияющие на качество затвердения цементоного камня.
-Температурный фактор- статическая – температура нетронутого массива пород на глубине тампонирования или темпертауре в скважине, если в ней не было 2-4 дня; учитывается при повторном цемент. динамическая – это температура в скважине на заданной глубине в процессе циркуляции бурового раствора, учитывается припервичном цементировании.
-Горное давление и давление пластовых флюидов – с их увеличением ускоряются процессы происходящие в цементном растворе. Статическое двал. – давлен. Столба тампонажного раствора на пласт при спокойном состоянии скважины. Динамическое – возникает в процессе циркуляции раствора больше чем статич.
Пластовые воды – содержат различные минералы агрессивные по отношению к буровому наземному и скважинному оборудованию и тампонажному раствору. Опасен сероводород. Следует определить в начале хим.состав пластовых вод.
12. Свойства портланцементов.
Портландцемент- получаемый помолом клинкера (смесь обожженых до спекания известняка глины и др.гор.пород.) порошок определнного минералогического состава.
Свойства определюятся соотношением минералов:
трехкальциевый силикат- 3 СаО* Si О2;
двухкальциевый силикат- 2СаО* SiО2 ;
трехкальциевый алюминат – 3СаО*А12О3;
четырехкальциевый алюмоферрит- 4СаО*А12О3*Fе2О3.
Кремнезем (SiO2) способность затвердевать в водной среде с увеличением замедляется сроки схватывания т.р. и повышается сульфатостойкость тамп.камня.
Глинозем (Al2O3) способствует ускорению срока схватывания т.р. понижает прочность тамп.камня.
Окись железа (Fe2O3) замедляет процесс схватывания т.р. снижает раннюю прочность т.к.
Глиноземистый цемент . Состав и назначение
Быстродействующее , вяжущее вещество получаемое при тонком помоле продуктов совместного спекания или плавления боксита и извести.
Примерное содержание основных компонентов:
Глинозема (Al2 O3) – 40%
Окиси кальция (CaO) – 40%
Окиси кремния (Sio2) – 10%
Оксида железа – 10%
Камень из глиноземистого цемента обладает большой прочностью и водонепроницаемостью по сравнению с портландцемнтом. Применение глиноземистого цемента для тампонирования скважин ограничено из за отрицательного воздействия на него высокой температуры, в связи с чем рационального его использования при температурах 20-25 С
Глиноземистый цемент является единственным из вяжущих тампонажных материалов устойчивым против сероводородной агрессии.
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 30; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!