Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 [ 58 ] 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

растворы ускорителей схватывания - хлорида кальция СаС12, кальцинированной соды Na2CO3, углекислого калия К2СО3 (поташ), хлорида алюминия A1C13, хлорида натрия NaCl, фтористого натрия NaF, каустической соли NaOH, жидкого стекла Na2SiO3, сернокислого глинозема AV12(SO4)3, высокоминерализованной воды хлоркальциевого типа и др.

Анализ кривых загустевания БСС показал, что в условиях перемешивания с частотами вращения 30-200 об/мин, соответствующими диапазону изменения скоростей раствора в скважинах при цементировании различных зон поглощения, физико-химические процессы в смесях происходят настолько быстро, что заметного различия в скоростях загустевания этих смесей при различной частоте вращения мешалки нет.

Это свойство БСС ценно при изоляции зон поглощения, так как имеется определенная гарантия того, что при скоростях движения смеси в скважине, отличных от скорости движения ее в консистометре, существенных аномалий в состоянии смеси не наблюдают, если на состояние смеси не повлияют температура, давление, попадание пластовых вод и другие факторы.

На рис. 3.2 показано влияние количества хлористого кальция, водоцементного отношения, интенсивности перемешивания и температуры на подвижность цементного раствора, приготовленного из цемента вольского завода "Комсомолец". Одновременно прочность структуры замеряли коническим пластометром.

Цементный раствор в период коагуляционного структурообразования после определенного времени перемешивания быстро загустевает, причем в зависимости от содержания СаС12 образующаяся структура разрушается при различных крутящих моментах. Чем выше содержание СаС12, тем при больших значениях крутящего момента разрушается структура. После разрушения структуры вязкость раствора снижается и долгое время (5-6 ч) остается без изменения.

При приготовлении БСС на основе тампонажного портландцемента ускорители схватывания вводят в воду затворения или в затворенный цементный раствор. Порошкообразный ускоритель можно смешивать с сухим тампонажным цементом. Количество вводимого ускорителя колеблется в пределах 2-10 %. БСС обычно применяют в скважинах с температурой 50-70 °С.

Таким образом, в зависимости от количества добавляемого ускорителя, температуры, времени перемешивания и водоце-

Af, ГССМ

300 t,m

250 50

¥0 SO 0

200 300

200 ISO

100 SO

ментного отношения разрушение формирующейся структуры происходит при различных крутящих моментах, характеризующих сопротивляемость его передвижению. Это обстоятельство, а также повышенная подвижность цементных растворов с добавкой 4-6 % хлористого кальция дают основание рекомендовать эти растворы для перекрытия зон поглощения, представленных высокопроницаемыми мелкопористыми породами.

Цементные растворы с содержанием 8-10 % хлористого кальция могут быть рекомендованы для изоляции высокопористых или мелкотрещиноватых пород, однако успешность изоляционных работ может быть достигнута в том случае, если в период транспортировки раствора в зоне поглощения не произойдет разбавления его водой.

БСС могут быть получены на основе специальных цементов - глиноземистого, гипсоглиноземистого и пуццоланового.

Глиноземистый цемент используют как добавку к тампо-нажному цементу в количестве не более 10-20 % от массы смеси. При этом начало схватхвания при В/Ц = 0,5 может быть снижено до 20 мин. Предел прочности при твердении в пластовой воде через 2 сут составляет 1,4-1,7 МПа. При вводе в глиноземистый цемент до 4 % фтористого натрия начало схватхвания составляет до 35 мин, при этом растекаемость, плотность смеси и прочность камня изменяются незначительно. Гипсоглиноземистый цемент из-за высокой стоимости чаще применяют в смеси с другими цементами. Так, быстро-схватывающуюся расширяющуюся смесь можно получить при добавлении 20-30 % гипсоглиноземистого цемента в тампо-нажный, при этом расширение камня составляет до 5 %. Для облегчения такой смеси в нее добавляют до 30 % диатомита с влажностью не более 6 %, при В/Ц = 0,8 плотность 1,55 г/см3, а начало схватывания находится в пределах от 50 мин до 1 ч 25 мин. Расширяющийся быстросхватываю-щийся цемент с началом схватывания до 20 мин можно получить введением в глиноземистый цемент до 25 % строительного гипса.

Пуццолановый цемент получают добавлением к тампонаж-

Рис. 3.2. График влияния различных факторов на подвижность цементных растворов:

а - содержания хлористого кальция, %; 1 - 10; 2 - 8; 3 - 6; 4 - 12; б - температуры, °С: 1 - 50; 2 - 40; 3 - 30; 4 - 20; 5 - 16; 6 - 12; а - водоцементного отношения: 1 - 0,5; 2 - 0,6; 3 - 0,7; а - частоты вращения мешалки консистометра, об/мин: 1 - 203; 2 - 61; 3 - 106; 4 - 32; а -изменения пластической прочности от содержания CaCl2, %, и В/Ц: 1 - 10 %; 2 - 8 %; 3 - 6 %; В/Ц = = 0,5; 4 - 4 %; 5 - 10 %; В/Ц = 0,6 %; 6 - 10 %; В/Ц = 0,7