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 6

Асфальтит - продукт выветривания нефтепродуктов, уд. вес 1050-1070 кг/м³, имеет низкую водопотребность, вследствие чего раствор с асфальтитом приобретает высокую начальную прочность по сравнению с другими облегчающими добавками. Рекомендуется для цементирования «холодных» скважин с большой высотой подъема цементного раствора. Для получения облегченного цементного раствора уд. веса 1450-1550 кг/м³ добавляется 15-20% асфальтитовой крошки размером 1 мм и ниже.

Нефтяной кокс - продукт, который является остатком термического крекинга мазута, уд. вес 1300-1450 кг/м³, имеет низкую водопотребность, следовательно, высокую прочность цементного камня, особенно для цементирования «холодных» скважин. Для получения облегченного цементного раствора уд. веса 1400-1550 кг/м³ кокс добавляется в количестве 15-30%.

Лекция № 26

5.6.3. Замедлители сроков схватывания цементного раствора

Регулировать сроки схватывания цементного раствора можно за счет изменения тонкости помола цемента (чем тоньше помол, тем короче сроки схватывания), изменением водоцементного отношения (чем меньше водоцементное отношение, тем короче сроки схватывания), а также за счет применения реагентов замедлителей и ускорителей сроков схватывания.

Необходимость применения замедлителей сроков схватывания возникает при цементировании «горячих» скважин, а ускорителей сроков схватывания при цементировании «холодных» скважин. Действие реагентов замедлителей сроков схватывания объясняется образованием на частицах цемента адсорбционных пленок, из-за которых тормозится гидратация зерен цемента. Обработка цементных растворов реагентами позволяет увеличить диапазон применения портландцементов. Применяются разнообразные реагенты для замедления сроков схватывания.

Активированный гидролизный лигнин АГЛ - уд. веса 1100 кг/м³ добавляется в цементный раствор в количестве 0,5-0,8% от веса цемента при температуре 150⁰С, что позволяет получить начало схватывания цементного раствора до 1 ч 30 мин., кроме того, при этой добавке снижается водоотдача цементного раствора.

Бихромат калия К₂Cr₂O₇, бихромат натрия Na₂Cr₂O₇. Первый реагент представляет собой порошок оранжево-красного, второй - красного цвета, уд. веса 2550-2600 кг/м³, применяются в смеси с гипаном, КМЦ,ССБ. Наиболее эффективны эти добавки на сроки схватывания цементного раствора с бентонитом. Добавляются в воду затворения до 1%. При этом удается получить начало схватывания цементного раствора при t=150⁰С до 1ч 30 мин. Одновременно снижается вязкость раствора и его водоотдача.

Борная кислота Н₃ВО₃ представляет собой порошок белого цвета уд.веса 1430 кг/м³, применяется совместно с ВКК (винно-каменной кислотой). Например, при соотношении  борной кислоты с ВКК 1:5 и при добавке к цементу этой смеси (0,5%) можно получить начало схватывания цементного раствора при t=200⁰С равное 1ч 30 мин. При этом повышается прочность цементного камня и снижается его пористость и проницаемость.

Бура Na₂B₄O₇×10H₂O. Бесцветные кристаллы g=1700 кг/м³. При добавке комбинированного реагента ССБ + бура до 1% можно получить начало схватывания цементного раствора при t=140⁰С до 2 часов.

ВКК  С₂Н₄О₂(СООН)₂ - винно-каменная кислота - бесцветные кристаллы уд.веса 1950 кг/м³. При температуре до 200⁰С и добавке ВКК до 1% можно получить начало схватывания цементного раствора до 2 ч 30 мин., при этом увеличивается прочность и снижается проницаемость цементного камня.

Диэтаноламин NH(CH₂×CH₂OH)₂ - бесцветная жидкость уд. веса 2100 кг/м³. При добавке до 0,1% и температуре 75⁰С можно получить начало схватывания цементного раствора до 4 ч, кроме того, при этом снижается вязкость цементного раствора и увеличивается прочность цементного камня. При больших дозировках до 1% он становится ускорителем сроков схватывания и при температуре 75⁰С начало схватывания становится равным 1 часу. Прочность цементного камня при этом понижается.

Диэтиламин (С₂ Н₅)NH - бесцветная жидкость уд.веса 700 кг/м³. Добавляется к цементному раствору в количестве 0,05-0,1% при температуре 75⁰С начало схватывания цементного раствора увеличивается до 3 ч 30 мин. При этом увеличивается прочность цементного камня. При больших дозировках сроки схватывания сокращаются.