3.3. Приготовление цементного раствора

Важную роль для установки мостов играют выбор рецептуры и приготовление цементного раствора.

Тампонажные материалы для установки мостов следует выбирать, исхо­дя из требований, предъявляемых к данному мосту, а также специфических особенностей работ по его установке.

Долговечность, прочность и герметичность материалов, применяемых для цементирования обсадных колонн, должна удовлетворять условиям со­здания моста необходимого качества.

Однако на практике часто отмечаются случаи преждевременного схватывания цементного раствора и отсутствия цементного камня в проектном интер­вале глубин. В определенной мере эти явления обусловлены неправильным подбором рецептуры цементного раствора по срокам загустевания или теми отклонениями от выбранной рецептуры, которые были допущены при приго­товлении цементного раствора в процессе установки моста.

В настоящее время при установке мостов, как и при цементировании колонн, принято, чтобы сроки начала схватывания цементного раствора при температуре и давлении, существующих в скважине, превышали продолжительность работ по установке моста примерно на 25 %; при этом прочность цементного камня должна соответствовать требованиям ГОСТ или ТУ.

Главным условие во время приготовления раствора выбранной рецептуры является поддержание необходимых концентраций химреагентов в жидкости затворения и водоцементного отношения. Для этого количество используемых мате­риалов нужно определять соответствующими способами: жидкие - по объе­му, сухие — по массе с необходимой точностью. Поскольку в процессе приго­товления возможно насыщение раствора воздухом, контроль только по плот­ности не может быть достаточным, поэтому весь объем раствора следует го­товить в осреднительной емкости, контролируя его качество по общему рас­ходу жидкости затворения и цемента. При этом схема приготовления долж­на предусматривать возможность дополнительного ввода в раствор какого-либо его компонента.

Однако только приготовления цементного раствора с необходимыми свойствами недостаточно для установки надежного моста. Исследования по­казывают, что существенное влияние на исход работ по установке моста ока­зывают и другие факторы.

Перед установкой цементного моста подбирают тампонажный материал и рецептуру его приготовления. Состав тампонажного раствора определяется геолого-техническими условиями скважины (пластовое давление, температу­ра, давление гидроразрыва пласта, высота столба моста). Поэтому рекомен­дуют следующий выбор тампонажных материалов:

1. облегченные цементы для получения растворов плотностью 1400-1600 кг/м³, на базе тампонажного цемента для "холодных" и "горячих" скважин, а также на основе шлакопесчаной смеси для температур 90-140 °С и 160-250 °С соответственно ШПЦС-120 и ШПЦС-200;

2. утяжеленные цементы для получения растворов плотностью не менее 2150 кг/м³ на базе тампонажного цемента для "холодных" и "горячих" скважин, а также на основе шлакопесчаной смеси для температур 90-140 °С и 160-250 °С соответственно УШЦ-120 и УШЦ-200.

Из тампонажного портландцемента получают цементный раствор плот­ностью 1820—1850 кг/м³ с водоцементным отношением 0,5. Причем начало схватывания при температуре 20—30 °С длится до 10 ч. При более высоких температурах время схватывания меньше, и при температуре 75 °С схваты­вание цемента длится уже 1,5-2 ч, что не всегда достаточно при производст­ве тампонажных работ. Поэтому в зависимости от температуры применяют добавки реагентов: ССБ в количестве от 0,1 до 0,5 %, хроматы - от 0,1 до 0,5 %, окзил - от 0,1 до 0,5 % от массы цемента.

Для снижения водоотдачи тампонажных растворов в них вводят поли­виниловый спирт - до 1 %, тилоза Н-20НР - до 1 % .

Количество химических реагентов определяют лабораторным путем в зависимости от характера скважины, способа цементирования и сорта там­понажного цемента.