Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
К параметрам тампонажных систем, количественное изменение которых часто вызывается необходимостью технологии крепления или условиями скважины, относятся: время загустевания или сроки схватывания, реологические свойства, седиментационная устойчивость – для тампонажных растворов; механическая прочность, проницаемость, коррозионная устойчивость – для тампонажного камня.
При количественном изменении одного параметра тампонажного раствора изменяются и другие параметры и в ряде случаев в нежелательном направлении. Как правило, реагенты и материалы, вводимые в тампонажные системы, оказывают комплексное воздействие и изменяют несколько параметров. Некоторые реагенты при одних условиях изменяют свойства тампонажных систем в одном направлении, а при других условиях влияние тех же реагентов может быть противоположным. Кроме того, один и тот же реагент при различных дозировках может вызывать прямо противоположное воздействие.
Все применяемые при тампонировании скважин химические реагенты по эффекту действия подразделяются на ускорители схватывания, замедлители схватывания, пластификаторы (разжижители), понизители водоотдачи, пеногасители.
При креплении верхней части скважин кондукторами и промежуточными колоннами большое значение придается сокращению времени ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ). Для этой цели применяются добавки различных ускорителей, из которых в отечественной практике наибольшее распространение получили хлориды натрия и кальция, каустик (NaOH), кальцинированная сода, жидкое стекло и другие.
Наибольший интерес для использования при цементировании обсадных колонн представляют хлориды натрия и кальция, которые наряду с ускорением схватывания и твердения несколько повышают первоначальную подвижность растворов. Из этих двух реагентов более эффективным является хлористый кальций.
В последнее время наряду с неорганическими солями находят применение в качестве ускорителей схватывания и органические соединения.
Исследованиями установлено, что влияние ускорителей схватывания на качество цементного камня проявляется и после длительного хранения образцов. Причем большое значение имеет концентрация реагента – ускорителя. Так при добавке NaCl более 5% этот реагент уже замедляет скорость схватывания. В случае хлористого кальция такого эффекта не наблюдается. Хлористый кальций является наиболее сильным ускорителем схватывания и твердения.
Ускорители сроков схватывания цементных растворов, вызываемое электролитами, в основном обусловлено четырьмя факторами:
Действие реагентов-замедлителей схватывания ЦР определяется их поверхностной активностью, т. е способностью молекул или ионов таких добавок адсорбироваться под действием меж- и внутримолекулярных сил у поверхности раздела. При этом адсорбция может иметь как физическую, так и химическую природу. При этом ПАВ изменяют течение всего процесса твердения. В первый период гидратации они повышают растворимость минералов клинкера вследствие химического диспергирования цементных зерен и пептизации частиц новообразований. При коллоидации, когда дальнейшее растворение клинкера в насыщенном растворе становится уже невозможным, ПАВ, образуя адсорбционные плёнки на поверхности частиц, замедляют дальнейший ход гидратации. На третьей же стадии твердения кристаллизация также замедляется из-за адсорбционного модифицирования новообразований.
При выборе замедлителей необходимо учитывать, что большинство из них, являясь замедлителями твердения, также влияют на реологические и фильтрационные свойства тампонажных материалов.
В качестве замедлителей схватывания и твердения используется широкий спектр реагентов: КССБ, КМЦ, ФХЛС, ПАА, СВК, хромпик, борная кислота. В последние годы наиболее широкое применение нашли фосфоновые комплексоны, которые засчёт высокой хемосорбционной способности эффективно замедляют сроки твердения при добавках от 0,01 до 0,05% от массы цемента.
При выборе замедлителей следует учитывать их совместимость с солевой средой тампонажного раствора, а также возможность потери или изменения свойств при повышении или понижении температуры (например, фосфаты, мочевина).
Их используют для увеличения или уменьшения вязкости и предельного напряжения сдвига. Это практически те же реагенты, которые используют для регулирования реологических параметров буровых растворов. При выборе регулятора реологических свойств необходимо учитывать их влияние на процесс гидратационного твердения в сторону их ускорения или замедления, а также их термостойкость.
Чаще используют реагенты – пластификаторы (разжижители) такие, как КССБ, ФХЛС, пирофосфат, мочевина, хромпик. Кроме химических реагентов в качестве регуляторов реологических свойств вместе с химреагентами используют наполнители: глины, песок и др. Оптимальное соотношение вяжущего, наполнителя и химреагента подбирается экспериментально.
Это те же реагенты, которые используют для снижения показателя фильтрации буровых растворов: КМЦ, гипан, КССБ, ПАА, нитролигнин, модифицированный крахмал, поливиниловый спирт и др. Реагенты - понизители водоотдачи вводят в тампонажные растворы при цементировании продуктивных и поглощающих горизонтов.
Их используют для гашения пены, которая образуется при обработке тампонажных растворов такими реагентами, как лигносульфонаты (КССБ, ФХЛС). В качестве пеногасителей используют трибутилфосфат, флотореагент-оксаль, полиметилсилоксаны и др. Оптимальная концентрация пеногасителя устанавливается опытным путём.
PAGE 4