- •1. Значение тампонажных растворов при бурении скважин. Классификация вяжущих веществ.
- •2. Тампонажный портландцемент
- •3. Клинкер и его химический состав
- •4. Производство портландцемента
- •Лекция 2. Минералогический состав портланд-цемента, Взаимодействие с водой.
- •1. Минералогический состав портландцементного клинкера
- •2. Твердение портландцемента
- •3 Гидратация цементов как химический процесс. Фазовый состав продукции твердения
- •4.Структура цементного камня
- •Лекция 3. Физико-химические явления, протекающие при твердении тампонажных растворов
- •1. Водоотдача тампонажных растворов
- •2. Седиментация в тампонажных растворах и ее последствия
- •3. Контракция
- •4. Усадка
- •5. Прочность цементного камня
- •6. Проницаемость цементного камня.
- •7. Сцепление цементного камня с обсадными трубами
- •8. Тепловыделения при гидратации тампонажного цемента
- •Лекция 4. Регулирование процесса твердения цементного раствора
- •Добавки первого класса
- •Добавки второго класса
- •Добавки третьего класса
- •Добавки четвертого класса
- •Классификация тампонажных портландцементов по гост 1581-96
- •Тампонажные материалы и химреагенты согласно классификации ар1
- •Лекции 5 Разновидности тапонажых портландементов.
- •1. Быстротвердеющий портландцемент.
- •2. Пластифицированный портландцемент
- •3. Гидрофобный портландцемент.
- •4. Сульфатостойкий портландцемент.
- •5. Пуццолановый портландцемент
- •6.1.1.Шлакопортландцемент
- •8. Песчанистый тампонажный портландцемент.
- •9. Известково-кремнеземистые цементы
- •10. Белито-кремнеземистый цемент
- •11. Глиноземистый цемент
- •Лекция 6, 7 добавки для регулирования свойств тампонажного раствора и камня
- •1. Добавки регулирующие плотность тампонажного раствора
- •2. Расширяющие добавки
- •3. Добавки регулирующие реологические свойства тампонажных растворов
- •Добавки повышающие прочность и деформативную стойкость цементного камня.
- •Лекция 8 Коррозия цементного камня. Виды коррозии.
4. Сульфатостойкий портландцемент.
Для конструкций и сооружений, работающих в средах с повышенной сулъфатной агрессией, разработан и достаточно широко применяется сульфатостойкий портландцемент. Он изготавливается из клинкера нормированного химико-минералогического состава и характеризуется повышенной сулъфатостойкостью и полнхенным тепловыделением в процессе схватнвания и твердения. В сульфатостойком портландцементе ограничивается содержание трехкальциевого силиката до 50% и трехкальдиевого алюмината до 5% при сумме минералов - плавней С3А + С4АF не более 22%. При таком химккоманералогическом составе цемента уменьшается возможность образования высокоосновной формы гидросульфоалюмината кальцяя (эттрингита) под дейотвием среды, содержащей сульфат-ионы
5. Пуццолановый портландцемент
Пуццолановый портландцемент - гидравлическое вянущее, твердеющее в воде и во влажных. условиях, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера, необходимого количества гипса и активной минеральной добавки в количестве более 20%. В клинкере ограничивается содержание C3A не белее 8%.
В Практике бурения скважин пуццолановые цементы находят достаточно широкое применение. Получают их путем введения в портландцемент активных минеральных добавок при помеле клинкера или непосредственно перед цементированием.
Активными минеральными добавками называются тонкодисперсные материалы, содержащие кремнезем в активной форме - аморфизированном состоянии. Схема на рис. позволяет объяснить особенность аморфных тел: отсутствие строго определенной температуры плавления, повышенную химическую активность и некоторые другие. Если кристаллический кремнезем вступит в реакцию с гидроксидом кальция только при повышенных температурах, то активные разновидности кремнезема участвуют в реакциях с продуктами твердения портландцемента и при пониженных температурах, хотя у для достаточно быстрого протекания реакций необходимы температуры выше 50-70°С.
Таким образом, из высокоосновных продуктов гидратации трехкальциевого силиката и Са(ОН)2 образуются при достаточном количестве кремнезема гидросиликаты с пониженным соотношением СаО/SiO2 - низкоосновные гидросиликаты кальция.
В качестве активных минеральных добавок в пуццолановых цементах используются трепел, диатомит, вулканический туф, пемза, золы от сжигания твердых топлив и др. Количество добавок варьируется от 20 до 45%. Вследствие большой удельной поверхности пуццолановые цементы обладают большей водопотребностью по сравнению с обычным портландцементом. Темп набора прочности их замедлен, но рост прочности в благоприятных условиях продолжается дольше. Скорость твердения пуццолановых цементов возрастает с увеличением температуры. Лучший фазовый состав (пониженная основность продуктов твердения) обуславливает лучшую сульфатостойкость камня из пуццолановых цементов по сравнению с обычным портландцементом.
Низкоосновные гидросиликаты обладают высокой степенью анизометричвости кристаллов, которые обычно имеют форму вытянутых призм, волокон или тонких пластинок. Поэтому процесс структурообраэования в цементной суспензии несколько ускорен если химическая реакция образования гидросиликатов происходит достаточно быстро. Это наблюдается при тонкой дисперсности и высокой химической активности кремнеземистой добавки. Структура пуццолановых цементов более равномерная и мелкопористая, чем у портландцементов.
6. Тампонажные портландцементы гидротермального твердения.
6.1. Цементы на основе доменных шлаков