13.3 Тампонажные пасты

Тампонажные пасты готовят на глинистой основе или на основе неорганических вяжущих веществ. Пасты на глинистой основе представляют собой высоковязкие тампоны, которые применяют для проведения тампонажных работ по снижению интенсивно­сти поглощения с последующим закачиванием БСС или как са­мостоятельные изолирующие смеси при низкой интенсивности поглощения. Пасты на основе неорганических вяжущих ве­ществ являются твердеющими и со временем превращаются в тампонажный камень достаточной прочности. Ниже описань? пасты, наиболее широко применяющиеся при изоляционных ра­ботах.

Вязкая тампонажная паста (ВТП)

Паста ВТП обладает повышенной пластической прочностью,приготовляется с помощью цементировочного агрегата (табл. 13.10).

Таблица 13.10. Свойства вязкой тампонажной пасты

ВТП применяется для изоляции мелких поглощающих* ка­налов, для оценки поглощающей способности скважины и вы­бора последующего направления ведения изоляционных работ и для определения возможности перехода на промывку скважин глинистым раствором.

Гипаноглинистая паста (ГГП)

Паста ГГП получается при смешивании глинистого раствора, приготовленного на 15—20%-ном растворе хлорида кальция, с раствором гипана 8—10 %-ной концентрации. В раствор добав­ляют наполнитель из расчета 20—30 кг на 1 м³ раствора, На буровой смесъ готовят с применением двух ЦА. В емкости пер­вого агрегата готовят минерализованный буровой раствор сна-" полнителем, а в емкости второго заливают гипан. Агрегат с бу­ровым раствором начинает закачивание первым, а затем оба агрегата одновременно закачивают равные объемы компонентов смеси в скважину через тройник. Смесь продавливается в зону поглощения при закрытом превенторе, при этом в стволе остав­ляется столб смеси, превышающий мощность пласта не менее чем на 10 м. На 4—б м³ гипана расходуется 5—6 м³ бурового раствора и 100—150 кг наполнителя. Термостойкость смеси до 180 °С.

Полиакриламидглинистая паста (ПГП)

Паста ПГП образуется при смешивании 1 %-ного раствора нолиакриламида с минерализованным глинистым раствором в соотношении 1 : 3. Вязкость глинистого раствора должна быть не более 45 с по СПВ-5. Компоненты смеси с помощью двух ЦА подаются в тройник, а затем по колонне бурильных труб нагне­таются в зону поглощения.

Соляроцементная паста (ПТЦ)

Паста ПТЦ получается при смешивании в тройнике-смисителе цементного раствора на водной основе плотностью 1800 кг/м³ и соляроцементного раствора плотностью 1200-1450 кг/м³. При смешивании указанных растворов в соотношении 0,6:1,3 получают пасты с пластической прочностью 1,8-2 кПа, а при смешивании в соотношении 0,5:0,9пластическая прочность достигает 5 кПа. Сроки схватывания смеси регулируется добавками хлористого кальция. Соотношение объёмов исходных растворов контролируется по их одновременному расходу.

Цементоглинистая паста (ПТЦГ)

Паста ПТЦГ приготовляется путем смешивания в тройнике-смесители цементного раствора на водной основе и соляроглинистого раствора. Плотность цементного раствора 1840 кг/м³, а растекаемость 18-20 см, плотность соляроглнистого раствора 1240-1260 кг/м³. Сроки схватывания ПТГЦ регулируются добавлением ускорителей схватывания:

Количество CaCl₂ , % от

Массы цемента…………… - 3 5 7 10

Сроки схватывания, ч-мин:

Начало…………… 5-20 3-40 2-30 2-00 1-30

Конец…………….8-30 5-20 3-20 3-10 3-00

Начальная пластическая прочность тампонажной пасты зависит от соотношения объемов перемешиваемых растворов и плотности соляроглинистого раствора, как и рост его плотности. Хорошую прокачиваемость по бурильным трубам и высокую эффективность при тампонировании зон интенсивных поглощений имеют пасты с начальной пластической прочностью 1,8-2,5 кПа.

Глиноцементная паста с сернокислым глиноземом (ГЦПСГ)

Эта паста представляет собой нерастекающуюся массу, которая при перемешивании приобретает пластическую прочность 0,8-8,3 кПа. После прекращения перемешивания прочность структуры интенсивно растет. Смесь рекомендуется при поглощениях свыше 20-30 м³/ч. при большой интенсивности поглощение рекомендуется периодически прекращать закачивание продачной жидкости на 10-15 мин. После начала поступления смеси в пласт.

Для начала операции цемент и глинопорошок затаривают равномерно в бункер цементосмесительной машины, а сернокислотный глинозем растворяется в воде затворения, концентрации последнего контролируют по плотности раствора. После затворения тампонажную пасту закачивают в зону поглощения непосред­ственно по стволу скважины до глубины 2000 м. Рецептуры этих паст и соответствующие им свойства приведены в табл 13.11.

Таблица 13.11 К Свойства глиноцементной пасты с сернокислым

глиноцементом

Гликоцементная паста с полиакриламидом (ГЦПААА)

Эта паста представляет собой высокоструктурированную не- растекаемую тампонажную смесь плотностью 1330—1400 кг/м³ с высокой пластической прочностью. Смесь получают непосред­ственно в скважине при одновременной подаче в соотношении 1 : 1 цементного раствора плотностью 1500 кг/м³, затворенного на водном растворе полиакриламида концентрации 0,25—0,3%, и глинистого раствора с условной вязкостью 45 с по СПВ-5. Це­ментный раствор подается в бурильные трубы, а глинистый ра­створ — в затрубное пространство.

Метасоцементная паста (МЦП)

Паста МЦП получается путем ввода водно-щелочного ра­створа метаса концентрации 10—15% в цементную суспензию приготовленного на водном растворе хлористого кальция. Со­став и свойства метасоцементных паст приведены в табл. 111.12.

При растекаемости цементного раствора более 19 см по ко­нусу АзНИИ в смесь следует вводить 2 % глинопорошка от массы сухого цемента или наполнители. Приготовляют МЦП следующим образом. В емкость первого ЦА наливают воду и растворяют в ней кальцинированную соду, после чего засыпают туда метас и растворяют его посредством круговой циркуляции, периодически замеряя вязкость водно-щелочного раствора. По достижении необходимой вязкости циркуляцию прекращают.

Таблица 13,12. Свойства метасоцементной пасты

Цементный раствор затворяют на водном растворе хлористого кальция во втором ЦА и закачивают его в бурильные трубы одновременно с закачиванием щелочного раствора метаса.

Гипаноцементная паста (ГЦП)

Паста ГЦП образуется путем смешивания цементного рас­твора, приготовленного на водном растворе хлористого кальция, с цементным раствором, содержащим раствор гипана 10%-ной концентрации, при следующем соотношении компонентов в масс, ч,: портландцемент 100, гипан 0,7—1, хлорид кальция 3—5, вода 50—60, Состав и свойства ГЦП приведены в табл. 111.13.

Следует учитывать, что при введении гипана в цементный раствор, содержащий более 2 % хлористого кальция, могут воз­никнуть затруднения вследствие образования в растворе отдель­ных полимерных сгустков,

Полиакриламидцементная паста (ПАЛЦП)

Эта паста приготовляется путем смешивания цементной сус­пензии на водном растворе полиакриламида и цементной сус­пензии на основе водного раствора хлористого кальция при сле­дующем соотношении компонентов в масс, ч.: портландцемент 100, ПАА (основное вещество) 0,14—0,2, хлористый кальций

Таблица 13.13. Свойства гипаноцементнои пасты

Таблица 13.14. Свойства полиакриламидцементной пасты

Содержание ПАА 0,15 % от массы цемента

3,5—5» вода 55—60. Состав и свойства ПААЦП с содержанием ПАА ОД 5 % от массы цемента приведены в табл. 111.14.

ПААЦП можно также приготовить на основе гидролизован- ного полиакриламида путем впрыскивания водно-щелочного ра­створа ПАА 2,5—3 % -ной концентрации в цементную суспензию на водном растворе хлористого кальция при следующем соотно­шении компонентов в масс, ч.: портландцемент 100, ПАА (ос­новное вещество) 0,05—0,2, сода кальцинированная 0,012—0,05, хлористый кальций 3,5—5, вода 45—50.

Состав и свойства ГЦПААЦП приведены в табл. 111.14.

Содовый компонент повышает активность ПАА и закупори­вающие свойства пасты. При необходимости в пасты ПААЦП и ГЦПААЦП можно добавить до 1—2 % наполнителей.

Магнезиальная полиакриламидцементная паста (МПААЦП)

Эта паста получается путем впрыскивания раствора ПАА 2,5—3 % -ной концентрации в магнезиальную суспензию, приго­товленную на растворе хлористого кальция, при следующем со­отношении компонентов в масс, ч.: портландцемент 100, каусти­ческий магнезит 5—10, ПАА 0,15—0,2, хлористый кальций 3,5—5, вода 45—50.

Свойства МПААЦП с содержанием ПАА 0,15%, магнезита 10 % и соды 50 % приведены в табл.13. 15.

Таблица III. 15. Свойства магнезиальной полиакриламидцементной пастьг