75. Аэрированные тампонажные растворы (состав, свойства и применение).

Аэрированные буровые растворы представляют собой смеси пузырьков воздуха с промывочными жидкостями (водой, нефтеэмульсиями и др.) в соотношении до 30:1. Для повышения стабильности аэрированных растворов в их состав вводят реагенты - поверхностно-активные вещества и пенообразователи. Аэрированные буровые растворы обладают теми же свойствами, что и жидкости, из которых они приготовлены (для глинистых растворов - образуют глинистую корку, обладают вязкостью и напряжением сдвига, сохраняют естественную проницаемость призабойной зоны пласта при его вскрытии). Вместе с тем, большим преимуществом аэрированных жидкостей является возможность их применения в осложненных условиях бурения, при катастрофических поглощениях промывочных жидкостей, вскрытии продуктивных пластов с низким давлением. При использовании аэрированных тампонажных растворов БЖ также аэрируются. Наиболее часто используются ВУС на основе акриловых полимеров ( ПАА, гипан и др.) с добавкой хлорида кальция ( быстро набирающие упругие свойства) или сульфата алюминия ( 2 - 3 %) и хлорида кальция 20 % ( медленно набирающие упругие свойства), или стабилизированного глинистого раствора

В качестве циркулирующего агента для неглубоких скважин, в которых исключается возможность встречи в разрезе газоносных или нефтеносных пластов, используют сжатый воздух, подаваемый в скважину от установленных на поверхности компрессоров, или применяют аэрированную промывочную жидкость. Если при бурении появляется необходимость вскрывать газоносные или нефтяные пласты, то бурить с очисткой забоя воздухом не рекомендуется, так как сжатый воздух в смеси с естественным газом может образовать гремучие и легковоспламеняющиеся смеси. В этом случае в качестве циркулирующего агента можно применять любой газ, который совместно с естественным газом или парами нефти не может дать гремучий газ или легковоспламеняющиеся смеси, а также аэрированную промывочную жидкость.

76. Утяжеленные цементы, принципы получения и области применения.

Подбор рецептур тампонажных растворов для цементирования скважин с аномально высокими пластовыми давлениями свя­зан с большими трудностями в результате отсутствия специ­альных утяжеленных цементов. Такие цементы готовят на буровом предприятии смешением тампонажного цемента и утя­желяющей добавки - кварцевого немолотого песка, магнетитового песка. В последнее время для цементирования скважин с ано­мально высокими давлениями разработаны и изготовляются заводским способом утяжеленные цементы, представляющие собой тщательно приготовленную смесь вяжущего материала и утяжеляющей добавки.

Утяжеленные цементы предназначены для цементи­рования нефтяных и газовых скважин с пластовыми темпера­турами 80-220 °С, в том числе для изоляции соленосных отло­жений, сложенных галитом и галитом с примесью солей маг­ния. При необходимости температурный диапазон использова­ния цементов может быть расширен до 300°С. Вяжущей осно­вой в цементе является доменный шлак, активирующей добав­кой - портландцемент или клинкер, утяжелителем - железная руда. Максимальная прочность обеспечивается при содержании руды в смеси 50- 60%. Исследования показали, что цементы совместного и раздель­ного помолов по качеству равноценны. Для получения раствора плотностью 2060-2150 кг/м³ оптимальная удельная поверх­ность цемента должна быть 220-240 м²/кг. Чтобы получить раствор плотностью 2160-250 кг/м³, необходим цемент более грубого помола с удельной поверхностью 200±10 м²/кг. При использовании в качестве вяжущей основы обычных шлаков плотностью 2850-2950 кг/м³ плотность утяжелителя должна быть не менее 4200 кг/м³. Желательно иметь утяжеляющую до­бавку плотностью 4500-4600 кг/м³. В этом случае можно по­лучить композицию цемента, дающую раствор плотностью 2300-2400 кг/м³. При температуре 70-80°С цементы можно использовать без замедлителей сроков схватывания, так как начало схваты­вания в этих условиях не менее 2 ч. При 120°С добавки 0,1 - 0,2 % ССБ и хромпика вполне достаточны для получения на­чала схватывания раствора 2-5 ч. Добавка ССБ и хромпика пластифицирует цементный раствор, в результате чего снижаются гидравлические сопротив­ления в процессе закачки раствора в скважину. Утяжеленные растворы имеют пониженное против обычных цементов водосодержание и, как правило, должны применяться с добавками пластификаторов. Утяжеленные цементы выпускаются Константиновским за­водом утяжелителей и спеццементов Миннефтепрома (Россия). Для регулирования сроков схватывания, кроме ССБ, хром­пика, гипана, могут применяться СВК, ВКК, дубители, окзил, КССБ и др. Добавку реагентов, загущающих раствор, следует ограничивать или вводить их в раствор в комбинации с разжижителями, например КМЦ- CCБ. Цементы затворяются на пресной минерализованной воде или на насыщенном растворе хлористого натрия.