- •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.
6.1.1.Шлакопортландцемент
Шлакопортландцементов называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом портландцаментного клинкера, гранулированных доменных шлаков и необходимого количества гипса. Содержание доменного гранулированного шлака в вяжущем составляет 30-60%.
Шлакопортландцемент в цементном тесте в сравнении с обычным портландцементом отличается меньшей водопотребностью и несколько замедленными сроками схватывания. Активность, а следовательно, и марка шлакопортландцемента тем выше, чем больше активность шлаков, чем выше тонкость помола и чем меньше в цементе шлака.
Шлакопортландцементы по сравнению с обычными портландцецементами в процессе гидратации выделяют меньше тепла и цементный камень характеризуется большей водо- и сульфатостойкостью за счет уменьшения клинкерной части камня и меньшего количества свободного Сa(OH)2,
6.1.2. Шлакопесчаные цементы.
Для крепления васокотемпературных скважин ВНИИКрнефть разработало несколько видов тампонажных материалов на основе доменных гранулированных шлаков и кварцевого песка. Эти цементы под маркой ШПЦС-120 и ШПЦС~200 (шлакопесчаный цемент совместного помола). Цифры 120 и 200 обозначают температуру испытания по техническим условиям. Рекомендуемая температура применения для ШПЦС~120 - 80 - I60°С, a для ШПЦС-200 - I60-250°С. Цемент ШПЦС-120 отличается от ШПЦС-200 повышенной активностью вследствие добавки до 10% портландцемента. Содержание песка в этих цементах составляет 20-40% и соотношение Са / S =0,6-0,8.
Указанный состав сырьевых компонентов обеспечивает оптимальный фазовый состав продуктов твердения, благодаря чему цементный камень является стойким к действию большинства агрессивных пластовых флюидов.
Для крепления нефтяных и газовых скважин в условиях аномальных пластовых давлений разработаны утяжеленные и облегченные цементы на шлаковой основе (УЩЦ-120, УШЦ-200, ОШЦ-120. ОШЦ-200).
Один из основных недостатков шлаковых цементов - их высокая седиментация и непостоянство по составу от плавки к плавке. Эти факторы накладывают определенные ограничения на применение названных цементов.
7. Специальные тампонажные материалы для высокотемпературных скважин.
Тампонажные цементы на основе портландцемента являются эффективными до температур 90-100°С. При более высоких температурах изоляционные свойства камня на основе портландцемента резко ухудшайся. Для крепления высокотемпературных скважин используются специальные цементы с повышенным содержанием кремнезема и малоактивных минералов. Повйшениэ температуры твердения усиливает гидратацию малоактивных фаз, повышает растворимость кремнезема и при этом реализуется возможность протекания химических реакций между кальцием и кремйесодержащими компонентами с образованием гидросиликатов кальция.
Помимо цементов на основе доменных шлаков для крепления высокотемпературных скважин используется еще несколько типов вяжущих
8. Песчанистый тампонажный портландцемент.
Этот вид тампонажного глатериала получают добавкой 25-75% кварцевого песка к тампонажному портландцементу. Крупность песка 0,3-0.6 мм. Песчанистые цементы применяются для крепления высокотемпературных скважин при повышенной агрессивности пластовых флюидов. К их недостаткам следует отнести низкую седиментацйонную устойчивость растворов.