ОСНОВНИ СВОЙСТВА НА ЦИМЕНТОВИЯ РАЗТВОР И КАМЪКА, Добив на нефт и газ
нефт, газ, добив на нефт, сондиране, рафиниране на нефт
ОСНОВНИ СВОЙСТВА НА ЦИМЕНТОВИЯ РАЗТВОР И КАМЪКА
Свойствата на циментовата суспензия зависят от много фактори, като химичния и минерален състав, качеството и количеството на пълнителите, съотношението вода-цимент, количеството и естеството на химическите пълнители, режима на смесване, температурата, налягането и др.
Свойствата на циментовите разтвори и камъка могат да бъдат променени чрез въвеждане на пълнители, активни добавки или обработка с химически реагенти.
Разстилаемост.Важно свойство на циментовия разтвор е подвижността, която в началния момент след смесването се определя с помощта на пресечен конус на AzNII чрез отчитане на средния диаметър на разстилащия се разтвор в две посоки (най-голяма и най-малка).
Плътност. Една от важните характеристики на циментовия разтвор е плътността. Зависи от плътността на сухите циментови материали и течността за смесване, както и от съотношението вода-цимент. Това е практически единственият показател за качеството на разтвора, контролиран в процеса на неговото приготвяне и транспортиране до кладенеца.
За стандартна циментова суспензия с W / C = 0,5 (съгласно изискванията на GOST 1581-85), изчислената му плътност е 1,81 - 1,85 ã/cm3.
В полеви условия най-често се определя с помощта на ареометри AG-1 и AG-2 във всяка точка на смесване, независимо от наличието на контролна станция за циментиране SKC, която осигурява автоматично регистриране и запис на средната плътност на инжектирания в кладенеца разтвор. Непрекъснат контрол на плътността на циментовия разтвор се постига чрез използване на радиоактивни плътномери.
Индекс на филтрация. Под влияние на спада на налягането в циментовата суспензияпроцесът на отделяне на водата, който се нарича филтриране. Скоростта на филтриране до голяма степен зависи от приетата W / C: тя е обратно пропорционална на квадрата на специфичната повърхност на цимента (финост на смилане), количеството на пълнителя и вискозитета на течната фаза на циментовата суспензия.
Поради високата филтрация, циментовата суспензия става вискозна, трудна за изпомпване, времето й за втвърдяване се ускорява, в резултат на образуването на дебели циментови кори, обсадната колона може да залепне по време на нейното възвратно-постъпателно движение.
Филтрирането на циментовата суспензия може да се определи с помощта на специално UVC устройство, разработено във VNIIKAneftegaz, или устройство VM-6, което се използва за измерване на филтрирането на сондажната течност при налягане от 0,1 MPa (в този случай се нарича ограничаване на филтрирането за определено време).
седиментационна стабилност. Седиментационната стабилност се разбира като способността на частиците на циментовата суспензия да се утаяват в смесителната течност под действието на гравитацията. Тази настройка зависи
върху разликата в плътността между твърдата и течната фаза на циментовата суспензия, микроструктурата на пространството на порите, вискозитета на течността за смесване.
Поради силно развитата междинна повърхност, циментовите суспензии са агрегатно нестабилни. Естеството и степента на седиментационните движения в основната част на колоната от циментова суспензия може да се прецени с достатъчна точност по характера и степента на движение на горното ниво на твърдия компонент на суспензията.
При циментиране на обсадни колони в газови кладенци и кладенци с AHRP зони става необходимо да се нормализира седиментационната стабилност на циментовите суспензии, за да се повиши целият набор от мерки за намаляванеиндекс на филтрация на циментови разтвори.
Сгъстяване.След известно време след смесване и механично смесване започва да се проявява способността на циментовите разтвори да образуват структура, което се изразява последователно в сгъстяване и втвърдяване на разтворите. Сгъстяването на циментовите разтвори се оценява с консистометр.
Естеството на цимента, фиността на смилането му, W / C, температура, налягане и някои други фактори значително влияят върху сгъстяването на циментовите разтвори.
Възможно е да се увеличи времето за сгъстяване на фугиращите суспензии чрез използване на забавители на процеса на структуриране, чието качество и количество се избират, като се вземат предвид специфичните условия на кладенците (забавителите включват SSB, CMC, gipan NTF, OEDF, VKK, chrompeak и др.).
Време на втвърдяване.Възможността за използване на фугиращи суспензии в домашната практика в повечето случаи се определя от времето на втвърдяване, което зависи от химичния и минерален състав на цимента, неговата специфична повърхност, W / C, химикали, въведени в разтвора, температура, налягане и други фактори.
Ceteris paribus, с увеличаване на специфичната повърхност на цимента и намаляване на W / C, времето за настройка на циментовата суспензия намалява. Температурата влияе по-съществено на намаляването им от налягането, а комбинираният им ефект е още по-ефективен.
Механична якост на циментов камък. Якостта на циментовия камък се характеризира с временна устойчивост на натиск, разтягане или огъване. Проби от циментов камък, изработени в определена форма, се изпитват за якост и се определя напрежението, съответстващо на разрушаването на пробата.
Механичната якост на циментовия камък зависи от много фактори, основните от които сахимически и минерален състав на цимента, W/C, специфична повърхност на цимента, наличие на пълнители и химически добавки, условия на втвърдяване и др. Температурата и налягането също значително влияят върху якостта на циментовия камък.
Пропускливост на циментов камък. Пропускливостта на циментов камък се разбира като способността му да пропуска течности или газове през себе си при определен спад на налягането. За да се осигури надеждно разделяне на слоевете, циментовият камък в пръстена трябва да има възможно най-ниската пропускливост за пластови течности.
Пропускливостта на циментовия камък се променя по време на неговото втвърдяване и значително зависи от естеството на цимента и пълнителите, W / C, условията и времето за втвърдяване и др.