2.2.3. Определение плотности тампонажного раствора

Измерение плотности тампонажного раствора произведите с помощью ареометра АБР-1, устройство которого приведено на рисунке 1.

Порядок работы

1. Произведите измерение плотности тампонажного раствора так же, как и глинистого раствора согласно этапам 1-12 (раздел 1.1.1.), заливая в стакан ареометра вместо глинистого раствора - тампонажный.

2. Вычислите значение относительной плотности тампонажного рас­твора по формуле

 = _осн+,

3. Занесите все полученные данные в таблицу 12.

Таблица 12

Проба раствора	Показание по поправочной шкале , г/см3	Показание по основной шкале осн, г/см3	Относительная плотность рас­твора , г/см3

2.2.4. Определение сроков начала и конца схватывания

Цель работы:

 ознакомление с устройством и принципом работы прибора ИВ-2;

 освоение методики определения начала и конца схватывания тампо­нажного раствора при атмосферном давлении и повышенной температуре.

Приборы и материалы: прибор ИВ-2, коническое кольцо, металличе­ская пластинка, чаша сферическая с лопаткой или механическая мешалка, весы с разновесом, мерный цилиндр вместимостью 250 см³, часы, секун­домер, линейка металлическая, баня водя­ная лабораторная с электрическим подогревом или водный термостат, тер­мометр, отработанное машинное масло, проба цементного раствора.

В тампонажном растворе, находящемся в покое после окончания за­качки и продавки, происходит структурообразование.

Поэтому при проведении цементирования необходимо знать и время, в течение которого тампонажный раствор сохраняет подвижность, и время, когда раствор превращается в камень.

О развитии процесса превращения тампонажного раствора, находяще­гося в покое, из жидкого состояния в камень судят по срокам начала и конца схватывания.

Сроки начала и конца схватывания тампонажного раствора определи­те на приборе Игла Вика-2, устройство которого приведено на рисунке 9.

Рис. 9  Прибор ИВ-2

На основании 1 закреплена стойка 2, в гнезде которой свободно пере­мещается шток 3. Шток закрепляется на требуемой высоте с помощью пружинного рычага 8. При нажатии на кнопку рычага шток свободно пе­ремещается в гнезде стойки. Отсчет перемещения штока относительно за­крепленной на стойке шкалы 4 с делениями от 0 до 40 мм и установка нуля осуществляются указателем 7 в держателе 6, закрепленном на штоке при помощи винта 5. Нить указателя должна совпадать с нулевым делением шкалы в крайнем нижнем положении штока, когда пестик или игла прихо­дят в соприкосновение с дном 14.

Для определения сроков схватывания тампонажного раствора пестик заменяется иглой 10 определенного сечения.

Принцип работы прибора ИВ-2 основан на периодическом измерении глубины погружения иглы под действием определенного веса в твердею­щий тампонажный раствор.

Сразу после заполнения кольца раствором игла погружается в него практически на всю глубину. По мере того, как раствор загустевает, дви­жение иглы в нем затрудняется, и через определенное время наступает мо­мент, когда игла под действием веса стержня уже не может погрузиться в тампонажный раствор на заметную глубину.

Время, прошедшее от момента затворения до того момента, когда иг­ла:

 не доходит до дна конического кольца с раствором на 1-2 мм назы­вается сроком начала схватывания;

 погружается в раствор не более, чем на 1 мм называется сроком конца схватывания.

Подготовка прибора и порядок работы

1. Проверьте, свободно ли перемещается шток прибора и установите иглу в нижнюю часть штока.

2. Проверьте, совпадает ли нулевое показание прибора с указателем при опускании иглы на донную пластинку, подложив бумагу под иглу для обеспечения зазора между дном и иглой с целью предотвращения искрив­ления иглы от удара о дно прибора.

В случае несовпадения произведите регулировку либо учтите погреш­ность при снятии показаний.

3. Смажьте коническое кольцо и пластинку солидолом.

4. Приготовьте тампонажный раствор с заданным водоцементным от­ношением и зафиксируйте время приливания воды.

5. Перемешайте тампонажный раствор в течение 3 минут, считая с момента приливания воды.

Чтобы успеть определить сроки схватывания тампонажного раствора за время лабораторного занятия, рекомендуется в жидкость затворения до­бавить реагенты, ускоряющие сроки схватывания, в количестве 2÷10 % от веса сухого тампонажного материала.

6. Заполните коническое кольцо тампонажным раствором в один при­ем до верхнего края, встряхните 5-6 раз, срежьте избыток раствора смо­ченной в воде металлической линейкой.

7. Накройте раствор смазанной солидолом пластинкой, прижмите ее спе­циальным приспособлением и моментально погрузите в водный термостат с пресной водой с заданной температурой.

При температуре испытания до 40°С заданная температура должна поддерживаться с точностью до ±2°С, а при более высокой температуре испытания - с точностью до ±3°С.

8. Произведите первое погружение иглы через 30 минут после затво­рения и далее - через каждые 5-10 минут до начала схватывания, а после­дующие - через каждые 15 минут.

При испытании быстросхватывающихся смесей иглу следует погру­жать через каждые 5 минут.

9. Достаньте конус из водного термостата, установите на прибор, предварительно сняв пластинку, доведите иглу до соприкосновения с по­верхностью тампонажного теста в кольце и затормозите шток. Нажмите кнопку рычага, освободите шток, чтобы игла свободно погрузилась в тес­то.

10.Вытирайте иглу после каждого погружения и поворачивайте кони­ческое кольцо, чтобы игла каждый раз опускалась в новое место.

11 .Зафиксируйте время:

 начала схватывания тампонажного раствора в момент, когда игла не будет доходить до дна кольца с раствором на 1 мм;

 конца схватывания тампонажного раствора в момент, когда игла бу­дет погружаться в раствор не более, чем на 1 мм.

12. Закрывайте кольцо с раствором пластиной после каждого замера иглой и устанавливайте в водный термостат.

Сроки схватывания тампонажного раствора, предназначенного для «холодных» скважин, определите при атмосферном давлении и температу­ре 22±2°С.

После первого погружения, произведенного через 1 час после затворе­ния, погружайте иглу в раствор через каждые 5-10 минут до начала схва­тывания, а последующие - через каждые 15 минут.

Измерение сроков схватывания для «горячих» скважин при темпера­турах 100÷250°С и давлениях до 100 МПа определяют на автоклавной ус­тановке УС-1 в соответствии с прилагаемой к ней инструкцией.

13. Занесите полученные результаты в таблицу 13.

Таблица 13

№	Тампонажный материал		Водоцементное отношение	Жидкость затворения			Время начала затворения, час., мин	Температура испытания, С	Сроки скватывания, час., мин
	Наименование	Количество, г		Кол-во жидкости затворения	Ускоритель схватывания				начало	конец
					Наименование	Количество, % от веса тампонажного раствора