Для цементирования скважин, в которых интервале цементирования находятся пласты с АВПД необходимо применять утяжеленные цементные растворы. Для приготовления утяжеленных цементных растворов применяют добавки-утяжелители. В качестве утяжелителей применяются:
барит (ВаSO4) уд. вес. 4300-4700 кг/м3 содержит до 70% ВаО и 30% SO3. Он представляет собой порошок белого цвета (до бурого). Цвет зависит от количества примесей свинца и железа. Материал обладает низкой абразивностью. При соотношении цемент: барит 1:2 можно получить цементный раствор уд.веса 2100 кг/м3;
гематит Fe2O3 уд. веса 3300-4900 кг/м3, содержащий 70% FeO и 30% О2. Порошок гематита вишнево-черного цвета. При большой добавке гематита сильно увеличивается проницаемость цементного камня и снижается его прочность. При соотношении цемент:гематит 1:2 цементный раствор имеет уд. вес 2200 кг/м3; прочность камня в 2,5 раза ниже нормальной;
магнетит FeO× Fe2O3 уд. вес 4900-5300 кг/м3; содержит до 72% Fe и до 28% О2. Это порошок черного цвета, обладает магнитными свойствами и низкой водоудерживающей способностью. Цементный раствор при соотношении цемент : магнетит 1:2 имеет уд. вес 2600 кг/м3 и обладает значительной прочностью;
пиритовые огарки Fe2S - уд. вес 4300-4500 кг/м3; содержит до 50% Fe и 50% S. Являются отходом производства серной кислоты. Пиритовые огарки обладают большой водоудерживающей способностью и для затворения утяжеленного цемента требуется повышенное водоцементное отношение, а, следовательно, цементный камень будет иметь пониженную прочность и повышенную проницаемость. Утяжеляющая способность вследствие вышесказанного невелика, так при соотношении цемент:огарки 1:2 уд.вес цементного раствора 1900 кг/м3;
ферросилиций - уд. веса 6400-6500 кг/м3; представляет собой сплав окислов железа и кремния. Обладает свойством замедлять сроки схватывания цементного раствора. Водоудерживающая способность значительная, поэтому утяжеляющая способность добавки невелика. При соотношении цемент : ферросилиций 1:2 уд. вес цементного раствора 2550 кг/м3;
свинцовый концентрат - уд. вес 6600-6700 кг/м3; водопотребность добавки сравнительно невысока, следовательно, прочность цементного камня уменьшается незначительно. Несколько сокращаются сроки схватывания, но они легко регулируются добавками реагентов. Например, при добавке 0,5% ССБ сроки схватывания увеличиваются в 2 раза. При соотношении цемент : добавка 1:2 уд. вес цементного раствора 2770 кг/м3;
феррофосфор -уд. вес 7700 кг/м3; представляет собой сплав железа с 15-20% фосфора. Обладает самой большой утяжеляющей способностью, имеет низкую водопотребность. При соотношении цемент : добавка 1:2 уд. вес цементного раствора 2900 кг/м3.
5.6.2. Добавки, облегчающие цементный раствор
Для получения облегченных цементных растворов применяются следующие виды облегчающих добавок:
а) кремнеземистые - бентонитовые глины, диатомовая земля (диатомит), глина, опока, трепел, мел и другие;
б) добавки вулканического происхождения - туф, пемза, золы, асбест, перлит и другие;
в) высокоуглеродистые - асфальтит (в США гильсонит), нефтяной и угольный кокс и другие.
Кремнеземистые добавки. Бентонитовая глина - порошок серого цвета, используется в смеси с портландцементом или шлаком в количестве до 50%. Уд. вес глин 2500-2600 кг/м3. Содержится до 55-60% SiO2 (кремнезема) и 22-26% Al2O3. При добавке бентонита до 12% водоотдача цементного раствора снижается на 50%, по мере увеличения процента добавки увеличиваются сроки схватывания цементного раствора и уменьшается прочность цементного камня. При добавке 25-30% бентонита уд.вес цементного раствора равен 1500-1700 кг/м3.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.