Разобщение пластов. Тампонажный портландцемент и его композиции. Добавки и реагенты для регулирования свойств тампонажного цементного раствора и камня. Наземное оборудование, применяемое при цементировании скважин, страница 5

Диатомит - активная гидравлическая добавка, порошок от светло-серого до желтого цвета, уд.вес2120-2140 кг/м3. Диатомит содержит 82-84% SiO2 и 5-6% Al2O3. Количество добавки диатомита для получения облегченного раствора до 40%, оптимально - 30%. Прочность цементного камня при добавке диатомита значительно выше прочности цементного камня, приготовленного с другими облегчающими добавками. Облегченный цементный раствор с диатомитом имеет удлиненные сроки схватывания, но они легко регулируются реагентами. Уд. вес цементного раствора с диатомитом 1550-1530 кг/м3. Промышленным путем этот цемент выпускает Сенгилеевский цементный завод. Иногда для приготовления облегченного раствора применяется обожженный диатомитовый песок - отход при производстве диатомитовых кирпичей или диатомитовой крошки.

Опока - порошок светло-серого цвета. Уд. вес 2260 кг/м3. Содержание кремнезема до 75%, окиси алюминия до 10%. Для получения облегченного цемента вводится до 20% опоки. Сроки схватывания облегченного цементного раствора удлиненные, прочность цементного камня понижается. При добавке 25-40% опоки уд.вес раствора 1500-1600 кг/м3. Опытные партии цемента с 40% опоки выпускались Вольским заводом.

Трепел - порошок серого цвета. Уд. вес 2200 кг/м3. Содержание кремнезема до 80-83%, окиси алюминия 7-8%. Для приготовления облегченного цемента вводится до 30-50% трепела. Сроки схватывания облегченного цементного раствора особенно в «холодных» условиях (t=220С) очень продолжительные, поэтому эта добавка в основном применяется для цементирования «горячих» скважин при t=100-1200С.

Мел - разновидность слабосцементированного известняка, содержит до 95% СаСО3, уд. вес 2600-2800 кг/м3. Добавляется к цементу до 50%, что позволяет получать уд. вес облегченного раствора 1600-1650 кг/м3. Цементный камень с добавкой мела имеет низкую проницаемость и высокую коррозионную устойчивость к агрессивным водам.

Вулканические добавки.

Пемза -вулканическая порода от светло-серого до коричневого цвета в зависимости от примесей, уд. вес 2300-2600 кг/м3, объемный 300-700 кг/м3, содержит до 60-65% SiO2 и до 15% Al2O3. Добавляется к цементному раствору в количестве 60-80%, при этом уд. вес раствора равен 1500-1600 кг/м3,но ввиду того, что в пемзе много закрытых пор, то при давлении до 70 атм перегородки пор разрушаются и уд. вес раствора повышается до 1600-1700 кг/м3 и по мере закачивания цементного раствора в скважину вязкость раствора повышается. Промышленные партии облегченного цемента с 60% пемзы выпускались Карадагским цементным заводом.

Перлит - горная порода, состоящая из вулканического песка уд. веса 2200-2500 кг/м3. Содержит 70-65% SiO2, 12-15% Al2O3. В качестве добавки для изготовления облегченного цементного раствора из песка приготовляется вспученный перлит. Песок нагревается до 1000-12000С. При этом происходит испарение воды и масса увеличивается в объеме в 20 раз. Перлит добавляется в раствор в количестве 10-20%, при этом уд. вес раствора равен1400-1600 кг/м3. Вследствие того, что вспученный перлит очень легкий (объемный вес его равен 200-300 кг/м3, при приготовлении облегченного цементного раствора необходимо добавлять до 4% бентонита, который увеличивает вязкость цементного раствора и тем самым предотвращает всплывание частиц перлита. В перлите много закрытых пор и под давлением выше 70 атм уд. вес облегченного цементного раствора повышается до 1500-1700 кг/м3.

Асбест для получения облегченного цементного раствора уд. веса 1350-1450 кг/м3 добавляется в количестве 20% (уд. вес асбеста 2100 кг/м3). Он имеет низкую водоотдачу и стоек к ударам и вибрациям.

Асбозурит представляет собой смесь, состоящую из 70% диатомита и 30% асбеста. Для получения облегченного цементного раствора уд. веса 1500 кг/м3 добавляется 40% асбозурита. При этом уд. вес облегченного цементного раствора 1450-1500 кг/м3.

Высокоуглеродистые добавки.