2. Термостойкие тампонажные растворы.

Цементно – кремнеземистые смеси. Получают добавлением тонкоизмельченного кварцевого песка к обычному цементу. Для сохранения седиментационной устойчивости при не­изменном водосодержании и быстрого химического взаимодей­ствия кварца с продуктами гидратации цемента необходима высокая степень дисперсности песка. При недостаточной сте­пени дисперсности песка приходится уменьшать водосодержание раствора, что влечет за собой повышение плотности.

Цементно-песчаные смеси при невысоких температурах ха­рактеризуются замедленными по сравнению с обычным цемент­ным раствором загустеванием и схватыванием. При высоких температурах наблюдается лишь небольшое замедление загустевания по сравнению с раствором из портландцемента без добавки, что не позволяет отказаться от применения замедлите­лей. Характерная особенность растворов с немолотым кварце­вым песком — их существенно пониженное водосодержание, снижение которого необходимо для предотвращения седиментационного расслоения. Опасность последнего обусловливает применение замедлителей схватывания, являющихся одновре­менно понизителями водоотдачи. При добавке пластификато­ров увеличивается опасность выпадения песка. Шлако-песчаные цементы

Способность портландцемента образовывать затвердевающие полные суспензии обусловлена высокой химической активностью составляющих его соединений. В условиях глубоких скважин повышение температуры зна­чительно ускоряет химические реакции и делает возможным до­статочно быстрое затвердевание суспензий менее активных вя­жущих веществ. При высоких температурах скорость гидрата­ции портландцемента излишне высокая, требующая применения замедлителей. Доменные шлаки содержат в основном те же оксиды, что и портландцементный клинкер. Но в них содержится значительно меньше оксида кальция и больше оксидов кремния и алюми­ния. Если шлак быстро охладить, что достигается при грануля­ции, то он застывает в стекловидном состоянии. Грану­лированные доменные шлаки при затворении на воде и введе­нии небольшого количества химических возбудителей способны медленно за­твердевать. Гидратационная активность шлаков увеличивается при по­вышении температуры.

Белито-кремнеземистый цемент (БКЦ)

Нестабильность свойств шлако-песчаных цементов связана с разнообразием их минералогического состава. Шлаки — по­бочный продукт металлургических производств, их состав сильно колеблется в зависимости от вида металлургического сырья, состава шихты, особенностей технологического процесса.

Между тем известны малоактивные вяжущие вещества, имеющие менее сложный состав. К их числу относятся нефели­новые шламы. Этот си­ликат кальция — один из компонентов портландцементного клинкера, он отличается медленным твердением при невысоких температурах и значительным ускорением твердения в гидро­термальных условиях. Высокая термостойкость, стабильность состава и свойств, благоприятная реакция на химическую обработку делают БКЦ одним из лучших цементов для высокотемпературных скважин.

3. Реагенты замедлители схватывания.

СДБ, КССБ, Окзил, Хромпик, Синтетическая винная кислота (СВК), гипан, тогк, кмц, борная кислота, л-7, малеиновый ангидрит, нитролигнин, Эпоксидные смолы, поливинилацетатная эмульсия. Карбамид, хлористый натрий, винные дрожжи.

4. Расшифровать тампонажный цемент ПЦТ-II-100 Гф. тампонажный портландцемент с минеральными добавками, для умеренных температур гидрофобизированный.

5. Пуццолановые цементы, глиноземистый цемент, карбонатный цемент, песчанистый, шлакопортландцемент, магнезиальный цемент.

Б.16.

1. Последствия смешивания промывочных жидкостей и тампонажных растворов.

2. Утяжелители. Их характеристики.

Б a р-и т (тяжелый шпат) — минерал природного сульфата бария (BaS0₄), содержащий 65,7% ВаО и 34,3% S0₃. Варит белого цвета, но благодаря примесям иногда встречается с желтым, красным или серым оттенками. Плотностьв зависимости от качества достигает 4,48 г/см²,

Вследствие низких абразивных свойств и высокой инертности барит считается высококачественным утяжелителем для промывочных жидкостей при бурении скважин. В последнее время он широко применяется в качестве утяжеляющей добавки к тампонажным растворам. Гематит (Fe₂0₃) широко распространенный минерал с высоким содер­жанием железа (до 70%). Плотность чистой руды 4,9—5,2 г/см³. Широкое применение находит гематит в качестве утяжелителя глинистых растворов при бурении скважин. После соответствующей обработки используется для повышения плотности тампонажных растворов. Магнетит (магнитный железняк)— ценная железная руда, содержащая до 72,4% Железа, обладающая сильными магнитными свойствами. Магнетит черного цвета, хрупок, плотность, достигает 5,2 г/см³. В качестве утяжелителя цементных растворов в основном применяются магнетитовые пески, состоящие главным образом из кварца и диспергирован­ного магнетита. По сравнению с обычными кварцевыми песками магнетитовые обладают значительно большей плотностью.

3. Реагенты – пластификаторы

Пластификаторы–реагенты которые повышают подвижность цементного раствора, особенно при низких значениях водоцементного отношения, высокой дисперстности цементных порошков и при использовании армирующих материалов (стекловолокно, асбест, резиновая крошка, металлические опилки, акриловое волокно). Пластификаторы:С-3, СДБ, КССБ, ПАЩ, ВЛХК, этилсиликонат натрия, мылонафт, НЧК, ПФЛХ, ФХЛС, нитролигнин, окзил, хромпик, Д-4, Д-12.

4. написать условное обозначение тампонажного портландцемента со спецдобавками плотность 2200, для повышенных темпер, гидрофобиз. ПЦТ-III-УТ2-150 Гф.

5. Назвать добавки обеспечивающие получение БСС.

Быстросхватывающиеся смеси (БСС) на основе портландце­ментов получают введением в цементные растворы ускорителей схватывания: хлористого кальция (СаС1₂), кальцинированной соды (Nа₂СО₃), углекислого калия (поташ К₂СОз), хлористого алюминия (А1С1₃), хлористого натрия (NаС1), фтористого нат­рия (NаF), каустической соды (NаОН), жидкого стекла (Nа₂SIO₃), сернокислого глинозема (А1₂(SО₄)₃), высокоминера­лизованной воды хлоркальциевого типа и др. При приготовле­нии БСС ускорители схватывания вводят в воду затворения или в затворенный цементный раствор. Порошкообразный ускори­тель можно смешивать с сухим тампонажным цементом.

Б.17.

1. Реагенты пеногасители.

Окисленный парафин ОКП-50, Суспензия резины СКС-30 АРМ-15, Суспензия полиэтилена ПЭС, Синтетические жирные кислоты СЖК, Соапсток, Оксидат ВЖС, кальциевый мылонафт, Т-66, НЧК, Сивушное масло, ПМС-200А, ПМС-1000 А, СМАД-1.

2. Магнезиальные и гипсовые цементы.

Высокой стойкостью при контакте с кристаллическими солями магния обладает магнезиальный цемент. Он представляет со­бой каустический магнезит (состоит в основном из MgO) или каустический доломит (MgO + СаСОз), затворенный на концен­трированных растворах хлорида магния или некоторых других солей. Для получения каустического магнезита и доломита при­родные магнезит и доломит обжигают при температурах 700— 800 °С, продукт обжига измельчают до дисперсности порошка. Применяют также кальцинированный магнезит.

Магнезиальный цемент представляет собой воздушное вя­жущее вещество. Образуемый из него искусственный камень • неводостоек, однако в контакте с содержащими магний соле­выми породами и при отсутствии пластовых вод он обладает значительно большей стойкостью, чем другие цементные камни из минеральных вяжущих веществ. При затворении на воде каустический доломит и каустиче­ский магнезит твердеют очень медленно. При затворении на растворах солей магния, чаще всего хлорида, получается бы-стросхватывающаяся и быстротвердеющая суспензия. При этом протекают реакции

MgO + H₂0 = Mg(OH)₂, ' ' 3Mg (OH)₂ + MgCl₂ + 3H₂O = 3MgO • MgCl₂ • 6Н₂0

Mg(OH)₂ + C0₂ = MgC0₃ + H₂0.

Для повышения водостойкости к каустическому магнезиту до­бавляют суперфосфат, измельченные металлургические шлаки обрабатывают органическими химическими реагентами, стойкими в кислых средах. Гипсовые растворы

Для изоляции пластов с температурой до 25—35 °С приме­няются смеси на основе высокопрочного строительного или во­достойкого гипса с добавлением замедлителей схватывания. Так .как свойства гипса заметно меняются во времени, необходимо перед изоляционными работами проводить экспресс-анализ с целью корректировки сроков схватывания смесей. В качестве замедлителей схватывания используются триполифосфат натрия (ТПФН), тринатрийфосфат, КМЦ, ССБ и др. Особенность гипсовых растворов—высокая скорость структурообразования, причем они сохраняют это свойство при зна­чительном содержании воды. Снижение скорости структурообразования и нарушение прочности структуры происходят только при В/Т>1,6. Гипсовые растворы менее, чем портландцементные, восприимчивы к повышенному содержанию воды, поэтому разбавление их в процессе тампонирования меньше влияет на качество изоляционных работ.

3. Современная классификация тампонажных портландцементов.

4.1 По вещественному составу цементы подразделяют на следу- ющие типы: I — тампонажный портландцемент бездобавочный; I-G — тампонажный портландцемент бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,44 ; I-H — тампонажный портландцемент бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,38 ; II — тампонажный портландцемент с минеральными добавками; III — тампонажный портландцемент со специальными добавками, регулирующими плотность цементного теста.

4.2 По плотности цементного теста цемент типа III подразделяют на: - облегченный (Об); утяжеленный (Ут). 4.3 По температуре применения цементы типов I, II и III подразделяют на цементы, предназначенные для: - низких и нормальных температур (15—50) °С; - умеренных температур (51—100) °С; - повышенных температур (101—150) °С.

4.4 По сульфатостойкости цементы подразделяют на: а) типы I, II, III - обычный (требования по сульфатостойкости не предъявляют); - сульфатостойкий (СС);

б) типы I-G и I-H - высокой сульфатостойкости (СС-1); - умеренной сульфатостойкости (СС2). 4.5 Условное обозначение цемента должно состоять из:- буквенных обозначений цемента: ПЦТ — портландцемент тампонажный; - обозначения типа цемента — по 4.1; - обозначения сульфатостойкости цемента — по 4.4; - обозначения максимальной температуры применения цемента по 4.3; - обозначения гидрофобизации или пластификации цемента — ГФ или ПЛ;

4. Написать условное обозначение тампонажного портландцемента с мин.добавками для умеренных температур, сульфатостойкий. ПЦТ-II- СС-100

5. Перечислить техногенные процессы в пуццолановых цементах.