4.8 Коррозионная стойкость цементного камня

Коррозионную стойкость цементного камня определяют при наличии в скважине агрессивных пластовых вод.

Соответственно различают сульфатную и углекислую агрессию воды. Крице того агрессивность может быть выщелачивающей, общекислотной и магнезиальной.

Сульфатная агрессия. При наличии в воде повышенного количества сульфатов SO₄^2- происходит кристаллизация в цементе новых соединений образуется гипс с увеличением объема в 2 раза и сульфоалюминат кальция ЗСаОАl₂О₃·3CaSO₄·31H₂O (бетонная бацилла) с увеличением объема в 2,5 раза, что и вызывает разрушение цемента.

Предельное содержание SO₄^2- для камня из портландцемента в зависимости от ионов С1 равно:

При углекислой агрессии под воздействием углекислоты СО2 растворяются и выщелачиваются составные части цемента, главным образом извести СаО.

Агрессивность выщелачивания происходит за счет растворения и вымывания свободной извести.

Общекислотная агрессия связана с наличием в воде свободных ионов водорода.

Магнезиальная агрессия наблюдается при наличии в воде ионов магния, как и сульфатная, она ведет к разрушению бетона.

Предельно-допустимые нормы ионов Mg²⁺ зависят от содержания в воде ионов SO₄^2-.

NaCl при высокой концентрации также разрушает цемент.

За критерий коррозионной стойкости принимают от­ношение предела прочности при изгибе образцов, затвер­девших в агрессивной среде, к пределу прочности на изгиб контрольных образцов, затвердевших в чистой воде.

В результате наличия в пластовых водах сульфатов и избыточной углекислоты цементный камень быстро разру­шается, поэтому в этих скважинах тампонирование должно производиться с помощью цементных растворов, устойчивых к агрессии. Для коррозионной стойкости цементного камня готовят образцы размером 1x1x3 см. Три образца помещают для твердения в емкость с чистой водой, а три - в емкость с пластовой водой, взятой из скважины, с температурой соответствующей температуре скважины в интервале осложненной зоны.

Оценка коррозионной стойкости проводится в течение длительного времени.