- •Тампонажные смеси
- •1.1 Функции тампонажных смесей
- •1.2 Требования к тампонажным смесям
- •1.3 Способы упрочнения и кольматации стенок скважин. Способы тампонирования
- •Г л а в а 2. Состав цементных растворов
- •2.1 Цементы
- •2.2 Разновидности портландцемента
- •2.3 Механизм твердения цементов
- •2.4 Жидкости затворения. Добавки. Буферные жидкости
- •2.5 Расчет количества компонентов цементного раствора
- •3.1 Свойства цементного раствора
- •3.2 Регулирование параметров цементных растворов
- •4.1 Подготовка образцов к определению параметров цементного камня
- •4.2 Кинематика и термодинамика изменения свойств
- •4.3 Прочность ценетного камня
- •4.4 Сцепляемость цементного камня с горной породой
- •4.5 Усадка цементного камня при твердени
- •4.6 Неконтролируемое самопроизвольное расширение
- •4.7 Проникаемость цементного камня
- •4.8 Коррозионная стойкость цементного камня
- •4.9 Термостойкость цементного раствора и камня
- •5.1 Гельцементированные растворы
- •5.2 Глиноцементные растворы
- •Г л а в а 6. Коррозионностойкие тампонажные цементы
- •7.1 О термостойкости цементов
- •7.2 Цементно – кремнемнеземистые смеси
- •7.3 Шлакопесчаные цементы
- •7.4 Белито-кремнеземистый цемент (бкц)
- •7.5 Известково-кремнеземистые цементы
- •Глава 8 расширяющиеся тампонажные цементы
- •8.1 Способы регулирования процесса расширения.
- •8.2 Составы расширяющихся тампонажных цементов
- •Глава 9. Органические и органо – минеральные тампонажные смеси
- •9.1 Полиакриломид – цементные, лигнасо- цементные и цементно-латексные тампонажные смеси.
- •9.2 Синтетические смолы
- •9.3 Тампонажные смеси на основе карбамидных смол
- •9.4 Тампонажные смеси на основе сланцевых смол
- •9.5 Смологлинистые растворы
- •9.6 Полимерные тампонажные смеси
- •9.7 Тампонажные смеси на основе латексов
- •9.8 Смоло-полимерные смеси
- •9.8Другие полимер-минеральные тампонажные смеси
- •10.1 Битумы
- •10.2 Битумные эмульсии
- •10.3 Взаимодействие битумов с горными породами
- •10.4 Добавки к битумам
- •10.5 Цементно-битумные смеси
- •11.1 Механизм упрочнения и кольматации горных пород
- •11.2 Способы силикатизации
- •11.3 Способы однорастворной силикатизации
- •11.4 Взаимодействие силикатных растворов с горными породами
- •12.1 Облегченные тампонажные цементнты и растворы
- •12.1.1 Способы снижения плотности тампонажных растворов
- •12.1.2 Гельцементные растворы
- •12.1.3 Цементные растворы с кремнеземнистыми облегчающими добавками
- •12.14Проектирование составов облегченных тампонажных цементов и растворов
- •12.2.1 Утяжеленные тампонажные цементы и растворы
- •12.2.2Утяжеленный цемент для умеренно высоких температур
- •12.2.2 Утяжеленные шлаковые цементы
- •12.23Утяжеленные тампонажные цементно- и шлако-баритовые растворы
- •12.2.4Утяжеленные тампонажные растворы на основе шлаков цветной металлургии
- •Из свинцового шлака
- •Совместного помола свинцового шлака и песка при различных температурах и давлении 50 мп а
- •12.3 Тампонажные растворы, затворенные на концентрированных растворах солей
- •12.3.1 Растворение соленосных отложений
- •12.3.2 Приготовление засоленных тампонажных растворов
- •12.3.3 Влияние солей на реологические свойства тампонажных растворов
- •12.3.4 Водоотдача засоленных тампонажных растворов
- •12.3.5 Сцепление цементного камня с солями
- •12.4 Прочие модифицированные тампонажные материалы.
- •12.4.1Дисперсно-армированные тампонажные цементы
- •12.4.2Обращенные нефтеэмульсионные тампонажные растворы
- •12.4.3Нефтецементные растворы
- •13.1 Общие сведения.
- •13.2 Тампонажные растворы на основе вяжущих веществ
- •13.3 Тампонажные пасты
- •Глава 14.
- •14.1 Цементировочнве агрегаты
- •14.2 Цементировочные агрегаты в специальном исполнении
- •Режимы работы цементировочного агрегата ца-320а
- •14.3 Совершенствование цементировочных агрегатов
- •14.4 Цементно-смесительные машины
- •Режимы работы машины см-4м для получения раствора плотностью 1,85 г/см3
- •15.1 Оборудование
- •15.2 Тампонажные снаряды
- •15.3 Технология тампонирования
- •15.4 Технология тампонирования однорастворными тампонажными месями
- •15.5 Технология тампонирования двухрастворными смесями
- •15.6 Тампонирование гидромониторными струями и гидроимпульсным методом
- •15.7 Технология тампонирования сухими смесями
- •15.8 Технология тампонирования кавернозной зоны
- •15.9 Ликвидациооное тампонирование
- •Глава 16 Тампонажные снаряды
- •16.1 Тампонажный снаряд ту-7
- •16.2 Тампонажный снаряд кст
- •16.3 Тампонажный комплект сс и пм
- •16.4 Тампонажное устройство ту-2
- •16.5 Тампонажный снаряд при бурении комплексами сск (сот)
- •16.6 Технология проведения тампонажных работ
- •17.1 Техника безопасности при изготовлении и использовании тампонажных смесей
- •17.2 Природоохранные мероприятия при использовании тампонажных смеей
- •Библиографический список
12.3.4 Водоотдача засоленных тампонажных растворов
Различные тампонажные портландцементные растворы с одинаковым количеством воды и добавок при прочих равных условиях имеют примерно одинаковую водоотдачу. Повышение концентрации солей несколько снижает водоотдачу цементного раствора. Введение комбинированных реагентов КССБ и КМЦ в засоленные цементные растворы позволяет снизить их водоотдачу почти вдвое. Более эффективно уменьшается водоотдача тампонажных растворов, засоленных карналлитом. Наибольшее понижение ее обеспечивается в цементно-глинистых (бентонитовых) смесях.
'
12.3.5 Сцепление цементного камня с солями
Сцепление твердеющего цементного камня с солями определяется в первую очередь природой цемента и породы, температурой, давлением, окружающей средой состоянием поверхностей контакта. При увеличении концентрации соли в воде затворения цементный камень смещается (страгивается) относительно солевого керна при большей нагрузке. Аналогичная зависимость удельных нагрузок с увеличением количества введенной соли в воду затворения повышается с ростом температуры до 50 °С. Еще большее увеличение удельных страгивающих нагрузок наблюдается при использовании в экспериментальных работах расширяющихся цементов.
Сцепление цементного камня с карналлитовымн образцами меньше, чем с образцами из поваренной соли.
12.4 Прочие модифицированные тампонажные материалы.
12.4.1Дисперсно-армированные тампонажные цементы
Тампонажный камень в скважине подвергается комплексу статических (давление в обсадной колонне) и динамических (перфорация, спуско-подъемные операции) нагрузок, переменных по величине и знаку. Он характеризуется значительной прочностью на изгиб и сжатие, малой проницаемостью, однако, обладая низкой деформационной способностью и трещиностойкостью, он не способен противостоять разовым и циклическим нагрузкам.
При разработке высокопрочных материалов применяют несколько компонентов, обладающих различными физико-механическими свойствами (особенно упругопластическими). На основании этого принципа во ВНИИКРнефти разработаны диспер- сноармированные тампонажные (на базе портландцементов и шлаков) материалы, представляющие собой смесь вяжущего и коротких волокон, произвольно ориентированных и равномерно распределенных по всему объему, работающих совместно с матрицей за счет сил сцепления.
Дисперсная арматура отличается от обычной тем, что произвольно ориентированные по всему объему смеси отрезки волокон при достаточной равномерности распределения и определенном количестве более эффективно воспринимают и перераспределяют часть нагрузки практически любого направления. Если трещины все же образуются вследствие преодоления сопротивления дисперсноармирующей добавки или нарушения сцепления волокна в тампонажном камне, то начинает проявляться вторая, не менее важная функция волокон. Охватывая каждую из образовавшихся трещин со всех сторон, волокна препятствуют дальнейшему их росту и развитию, сохраняя целостность цементного камня.
В качестве армирующих добавок используют волокна трех типов: искусственные (нейлон, полипропилен, полиэтилен и др.), минеральные (шлаковые, кварцевые, асбестовые, базальтовые и др.) и органические (хлопок и др.). Характер работы дисперсноармирующей добавки в тампонажном материале, а следовательно, и физико-механические свойства камня во многом зависят от свойств самих волокон. Последние должны обладать достаточной стойкостью в продуктах твердения, высокой механической прочностью и хорошим сцеплением с цементным камнем (адгезией).
Так как волокна используют для дисперсного армирования тампонажных материалов в широком диапазоне температур (от —5 до +250 °С), они должны быть термостойкими. Исследования, проведенные с волокнами разных типов, дали положительные результаты. В качестве армирующей добавки наиболее целесообразно использовать минеральные волокна.
Введение в цементную матрицу отрезков волокон определенных размеров повышает прочность при растяжении (изгибе) за счет использования собственной прочности волокон. В этом случае важными факторами являются не только прочность выбранных волокон на разрыв, но и их размеры (диаметр, длина).
Количество дисперсноармирующей добавки в цементном камне определяет расстояние между центрами волокон. Среднее расстояние между волокнами по формуле Макки
s = (11.3)
где V — объем одного волокна; Р — объемная доля волокна в растворе.
Дисперсноармированные тампонажные материалы с улучшенными деформатйвными свойствами, как показал опыт их применения, рекомендуются для повышения качества цементирования обсадных колонн в зоне перфорации, при ремонтных работах, установке мостов в нефтяных и газовых скважинах.