
- •Методики контроля и исследования параметров тампонажного раствора и камня
- •1 Общие положения
- •2 Отбор и подготовка проб
- •3 Определение относительной плотности порошкообразных материалов
- •4 Определение тонкости помола ситовым анализом
- •5 Определение объемной (насыпной) массы
- •6 Приготовление тампонажных растворов
- •5.7 Определение растекаемости
- •5.8 Определение плотности тампонажного раствора
- •5.9 Определение сроков схватывания
- •5.10 Определение времени загустевания
- •5.11 Определение водоотделения тампонажного раствора
- •5.12 Определение водоотдачи тампонажного раствора
- •5.12.1 Определение водоотдачи на приборе вм-6
- •5.12.2 Определение водоотдачи тампонажного раствора на фильтр-прессе
- •5.12.3 Определение водоотдачи тампонажного раствора на фильтре-прессе высокого давления и температуры
- •5.13. Определение прочности тампонажных материалов при изгибе
- •5.14 Определение прочности тампонажных материалов при сжатии
- •5.14.1 Механический метод определения прочности тампонажных материалов при сжатии
- •5.14.2 Ультразвуковой метод определения прочности тампонажных материалов при сжатии
- •5.15 Определение силы сцепления цементного камня с колонной
5.9 Определение сроков схватывания
5.9.1 Для определения сроков схватывания тампонажного раствора используется прибор Вика с иглой по ГОСТ 310.3, кольцо к прибору Вика, подставка к прибору.
Порядок работы:
- проверить перед началом испытаний, свободно ли опускается стержень прибора Вика, а также нулевое показание прибора. Проверить чистоту поверхности и отсутствие искривлений иглы;
- предварительно смазать кольцо прибора Вика и подставку к нему смазочным маслом любой марки и установить кольцо на подставку;
- приготовить тампонажный раствор по 5.6.1 и в один прием заполнить кольцо прибора Вика;
- довести иглу прибора до соприкосновения с поверхностью тампонажного раствора. В этом положении закрепить стержень стопором, затем освободить стопор, давая игле свободно погружаться в тампонажный раствор;
- произвести первое погружение иглы в раствор не позднее чем через 1 час после затворения, последующие - через каждые 15-20 минут.
5.9.2 При определении сроков схватывания при температуре от 22 до 100 оС кольцо Вика, заполненное раствором, накрывается металлической или стеклянной пластинкой и помещается в термостат таким образом, чтобы уровень воды над кольцом был не менее 2 см. Через 1 час кольцо с раствором вынимается из термостата и проводится испытание по п.5.9. Повторные испытания проводятся до фиксации начала схватывания через каждые 15 минут, а в дальнейшем - не реже, чем через каждые 5 минут. После каждого испытания кольцо снова помещается в термостат.
Началом схватывания цементного теста считается время, прошедшее от начала затворения до момента, когда игла не доходит до подставки на 1-2 мм.
Концом схватывания тампонажного раствора считается время от начала затворения до момента, когда игла погружается в раствор на глубину от 1 до 3 мм.
5.10 Определение времени загустевания
Для определения времени загустевания тампонажных материалов, предназначенных для низких, нормальных, умеренных и высоких температур и давлений, используются следующие приборы:
- атмосферный консистометр. Модель 80;
- портативный консистометр. Модель 130.
Частота вращения консистометров должна быть (1505) об/мин. Консистометры должны быть откалиброваны в соответствии с инструкцией к прибору.
5.10.1 Определение времени загустевания с помощью атмосферного консистометра
Прибор позволяет определить консистенцию тампонажного раствора в условиях атмосферного давления и диапазоне температур 22-90 0С.
Порядок работы:
- подключить прибор к электросети 220 В;
- откалибровать потенциометр и записать полученное значение в контроллер;
- смазать ячейку и перемешивающую лопатку смазкой;
- приготовить тампонажный раствор по 5.6.1;
Примечание - Время от начала затворения цемента до момента включения привода вращения стакана консистометра не должно превышать 10 мин.
- заполнить ячейку цементным раствором в объеме 600 мл до метки и установить лопатку;
- поместить ячейку в масленый резервуар;
- установить потенциометр в паз лопатки и ячейки;
- включить двигатель, нагреватель, подать напряжение на потенциометр;
- извлечь по окончании теста ячейку, отсоединить потенциометр, очистить ячейку от цемента;
- отключить прибор от электросети;
5.10.2 Определение времени загустевания с помощью портативного консистометра
Прибор позволяет определить консистенцию тампонажного раствора в условиях высоких температур и давлений.
Порядок работы:
- подключить прибор к электросети 220 В;
- заполнить масленый резервуар маслом до метки;
- откалибровать потенциометр и записать полученное значение в контроллер;
- смазать испытательную ячейку и перемешивающую лопатку смазкой;
- приготовить тампонажный раствор по 5.6.1;
Примечание - Время от начала затворения цемента до момента включения привода вращения стакана консистометра не должно превышать 10 мин.
- собрать ячейку, заполнить цементным раствором в объеме 650 мл до резьбы, закрутить нижнюю крышку и заглушку;
- загрузить испытательную камеру;
- соединить держатель, вставить его в два отверстия, расположенных на верхней крышке;
- опустить ячейку в испытательную камеру так, чтобы ведущие болты ячейки попали в отверстия плиты;
- отсоединить ручку от ячейки и установить сверху потенциометр;
- опустить механизм потенциометра в испытательную камеру (контакт-ные пружины потенциометра должны быть совмещены с контактами испытательной камеры);
- чтобы укрепить приводную штангу ячейки в потенциометре, ячейки следует вращать вместе с мотором в течение нескольких секунд при легком нажатии на потенциометр. Если устройство находится в аварийном состоянии, двигатель не включится. Потенциометр установлен правильно, в том случае, если верхний подшипник потенциометра находится на валу лопатки;
- закрутить крышку испытательной камеры;
- вставить внутрь испытательной камеры термопару;
- заполнить испытательную камеру минеральным маслом. Если масло начнет вытекать из резьбового соединения термопары, то уплотнитель следует затянуть гаечным ключом;
- подать давление в испытательную камеру, включив переключатель "насос" в положение "вкл". После этого давление можно увеличить путем вращения воздушного регулятора по часовой стрелке до желаемого значения. Давление указывается на манометре. После достижения испытательного давления, установить сигнализацию низкого и высокого пределов давления. Давление можно стравливать из испытательной камеры путем вращения регулятора против часовой стрелки и частичным открытием клапана "сброс давления". Максимальное рабочее давление 16000 psi;
- включить двигатель, нагреватель, подать напряжение на потенциометр;
- после завершения эксперимента охладить прибор, не сбрасывая давление, затем сбросить давление до конца, открутить термопару и крышку;
- извлечь потенциометр и ячейку с помощью держателей;
- разобрать ячейку и очистить от цемента;
- отключить прибор от электросети;
Временем загустевания тампонажного раствора считается время от начала затворения тампонажного материала водой до момента достижения консистенции 30 Вс (единицы консистенции Бердена).