Сравнение свойств полимерных и минеральных буровых растворов. Приготовление крахмального реагента и лигнопола и применение его в ПО «Беларуснефть», страница 4

Не менее важным показателем, чем механическая проч­ность, является трещи нестойкость тампонажного камня, ко­личественная мера которой - удельная ударная вязкость Вы­сокая трещи нестойкость совершенно необходима для камня, так как он постоянно подвергается воздействию ударных на­грузок,  которые создаются при перфорации колонны и камня в продуктивной зоне, проведении спуско-подъемных операций,   насосной эксплуатации и т. п. _ Цементный камень в силу кристаллического строения обладает малой трещинестойкос­тью,  в отличие от полимерного с аморфной структурой, даже если полимерная сетка в значительной степени  наполнена растворителем.  Высокая трещиностойкость-полимерных мате­риалов представляет настолько  большой интерес,  что в не­которых случаях хвостовики или эксплуатационные колонны в зоне эксплуатации рекомендуют тампонировать только по­лимерными материалами  (особенно если водо- и  нефтенос­ные пласты залегают близко друг от друга и вода по трещи­нам в тампонажном кольце может поступать в скважину).

Одним из главных недостатков полимерных материалов является усадка в процессе твердения. Для обеспечения гер­метичности затрубного пространства необходимо, чтобы усадка завершалась до того,  как жидкий раствор начал от­вердевать. В противном случае в состав раствора должны быть введены  расширяющие добавки - порофоры.

Из других физико-химических показателей камня,  которые должны быть изучены до передачи полимерного тампонажного материала в производство,  следует упомянуть водогазо-нефтепроницаемость, термо или морозостойкость, адгезию к металлу труб и горным породам.

Проницаемость полимерных материалов,  как правило,  низ­ка, за исключением тех случаев, когда полимерная сетка не­достаточно плотная, жидкая фаза плохо смачивает наполни­тель или наполнитель растворим в окружающем флюиде.

Термостойкость полимерных сеток, цепи которых не    со­держат малопрочных связей (кремний-углерод, углерод-азот, углерод-фосфор), достаточно высока. Однако в гидротермаль­ных условиях, характерных для скважин,  наиболее устойчи­выми являются полимеры с сетками,  цепи которых содержат неполярные связи или связи полярные,  но устойчивые по от­ношению к гидролизу. В этом смысле наиболее надежны уг­лерод-углеродные и кремний—кислородные сетки.

Что касается морозостойкости, то в этом отношении лучшими свойствами обладают, сетки,  наполненные незамер­зающим растворителем. В частности, водонаполненные сетки нельзя использовать при отрицательных температурах,     тем более что вода при замерзании увеличивается в объеме.

Адгезия полимеров изменяется в широких пределах.    По­лимеры с полярными гидрофильными группами имеют хоро­шую адгезию к влажным поверхностям и к минералам,  сла­гающим пласты. Адгезию можно также улучшить за счет вве­дения модифицирующих добавок,  как правило, тех же,  кото­рые улучшают смачивание наполнителя жидкой фазой    тампо-нажного раствора.

Коррозионная стойкость тампонажного камня является одним из основных показателей,  которые наряду с высокой механической прочностью обеспечивают длительную герме­тичность затрубного пространства. Корродирующее действие на тампонажный камень в пластовых условиях оказывают в первую очередь рассолы,и растворы таких солей, как хлори­ды,  сульфаты,  бикарбонаты, натрия,  калия,  кальция магния и железа. Разрушающее воздействие оказывают кислые газы углекислота, сероводород и их растворы в пластовой воде, В некоторых пластовых водах в значительных количествах со­держатся галогены - иод,  бром. В нефтяных многих месторож­дений содержатся агрессивные нафтеновые кислоты.  Устой­чивость цементного камня по отношению к действию многих из перечисленных агрессивных агентов ограниченна,  а боль­шинство полимеров под их воздействием либо совсем не раз­рушается, либо разрушается  медленно. Однако сетки,  напол­ненные растворителем, могут набухать в пластовых флюидах, что в отдельных случаях приводит к разрушению сеток.