СООДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………..……………………………2
1. Коррозия. Виды коррозии…………………..….…………………………...3
2. Процессы коррозионного разрушения цементного камня в скважинах...6
3. Добавки повышающие коррозионную стойкость цементного камня….26
3.1 Исследования влияния реагентов-замедлителей на коррозионную стойкость тампонажного камня спеццементов…………………………….26
3.2 Влияние реагентов-замедлителей схватывания на коррозионную стойкость камня из термосолестойкого цемента………………………….27
4. Коррозионно-стойкие тампонажные цементы…………………………..30
Заключение……………………………………………………………….....…..34
Список литературы…………………………………………………………......35
Введение
Цементирование представляет собой технологическую операцию в процессе строительства скважин, вызванную необходимостью закрепить обсадную колонну в стволе скважины, изолировать различные горизонты друг от друга и от дневной поверхности, в определенных случаях создавать искусственный забой или разделительную пробку в стволе скважины.
Большинство цементировочных работ имеет своей задачей заполнить зазор между стенками скважины и колонной обсадных труб твердым телом с определенными свойствами. Если главной задачей является закрепление обсадной колонны в стволе, предотвращение осевых и радиальных перемещений, то главным являются прочностные и деформационные свойства этого твердого тела, называемого цементным камнем. Если же необходимо предотвратить движение жидкости или газа по этому зазору, то цементный камень должен заполнять весь зазор между стенками скважины и обсадными трубами и иметь достаточно низкую проницаемость. В большинстве случаев требования высокой прочности, низкой проницаемости и положительных объемных изменений считаются важнейшими для тампонажных материалов. Если же необходимо предотвратить движение жидкости или газа по этому зазору, то цементный камень должен заполнить весь зазор между стенками скважины и обсадными трубами и иметь достаточно низкую проницаемость.
По техническим причинам указанные пространства в стволе могут быть заполнены только жидкостью, транспортируемой с поверхности. В связи с этим, в качестве тампонажных материалов применяются отвердевающие жидкости, которые в настоящее время для данного случая могут быть получены только на основе минеральных вяжущих веществ и органических полимерных материалов. Тампонажные материалы на основе органических полимеров находятся в стадии разработки, и ближайшем будущем в основном будут использоваться тампонажные материалы на основе минеральных вяжущих веществ.
1. Коррозия. Виды коррозии.
Защита тампонажных цементов от коррозирующего действия высокоминерализованных пластовых вод представляет сложную задачу. Применение защитных покрытий невозможно, а специальной антикоррозионное повышение плотности цементного камня технологически затруднено.
Эти два приема наиболее часто применяют для защиты портландцементного блока в сооружениях на поверхности. Между тем встречающиеся в скважинах пластовые воды значительно более агрессивны, чем природные среды на поверхности, а в силу своей геометрии тонкое цементное кольцо более уязвимо, чем элементы других гидротехнических сооружений. Поэтому в качестве практически единственной меры защиты рассматривается применение цементов с повышенной коррозионной устойчивостью.
Цементный камень склонен к разным химическим реакциям с окружающей средой то есть, продукты гидротации минералов это водные селикаты, аллюмоселикаты, ферриты кальция и гидроаксиды кальция, таким образом, цементный камень является щелочным по характеру.
Большинство соединений в тампонажном камне существует при концентрации водородных ионов рН>11 и в присутствии определенной концентрации ионов кальция. При отсутствии химически агрессивной среды, необходимом значении рН и концентрации ионов кальция обеспечивает существование в порах камня и его поверхности (если он находится в (пластовой) воде) насыщенного раствора Са(ОН)2, образующегося в результате растворения небольшой части оксида кальция, который выделился при гидролизе клинкерных минералов. Однако даже слабый приток (обновление) воды с малым содержанием концентрации водородных ионов (мягкой воды) у поверхности камня достаточно для медленного его разрушения. В результате происходит постепенное вымывание Са(ОН)2 и последующего разрушения других химических соединений – такой вид коррозии получил название выщелачивание. Если в воде присутствуют вещества ускорения растворения и удаления Са(ОН)2 с поверхности тампонажного камня, то коррозия значительно усиливается, это происходит при кислотной коррозии. При кислотной коррозии, когда при реакции с кислотой образуются легкорастворимые соли кальция.
В пластовых водах, в природном газе содержится сероводород который вызывает интенсивную кислотную коррозию цементного камня
Са(ОН)2 + 2Н2S→ Са(НS)2 + H2O
получается гидросульфит кальция, который растворим в воде и вымывается из цементного камня.
Углекислая коррозия протекает при воздействии на цементный камень углекислого газа.
Са(ОН)2 + Н2CO3→ СаCO3 + 2H2O
СаCO3 + Н2CO3→ Са(HCO3 )2
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
