12.2.4Утяжеленные тампонажные растворы на основе шлаков цветной металлургии

Исследования показали, что для цементирования высокотемпе­ратурных скважин с аномально высокими пластовыми давле­ниями в качестве вяжущих веществ можно использовать шлаки цветной металлургий, в частности отходы выплавки свинца и меди. Исследованы шлаки Чимкентского свинцового завода со следующим химическим составом: 34 % Si0₂, 1,5 % А1₂0₃, 40,5 % FeO, 21 % СаО, 1 % MgO, 1,5 % Pb. Эти шлаки отли­чаются в 1,5—2 раза меньшей, чем у доменных гранулирован­ных шлаков, основностью и высоким содержанием закиси железа. Последнее и является причиной высокой плотности шлака (3800—3900 кг/м³).

На заводе шлак подвергается грануляции, поэтому харак­теризуется высоким содержанием стекловидной фазы. При ис­пользовании его необходимо размолоть до удельной поверхно­сти 210—300 м²/кг. Размалываемость свинцового шлака при­близительно такая же, как гранулированных доменных шлаков.

В табл. 11.12 приведены свойства растворов, приготовленных из свинцового шлака. Из свинцового шлака можно получить утяжеленные растворы плотностью 2160—2270 кг/м³, а при ис­пользовании реагентов-разжижителей плотность раствора можно поднять еще выше.

Плотность шлакового раствора зависит от удельной поверх­ности шлака. Так, при удельной поверхности 200 м²/кг плот­ность шлакового раствора без добавок с растекаемостью 18— 19 см по конусу АзНИИ равна 2290 кг/м³, с удельной поверх­ностью 230 м²/кг — 2250 кг/м³, а с удельной поверхностью 300 т²/кг — 2200 кг/м³. Такие величины плотности тампонажных растворов на основе портландцемента и доменного шлака можно получить лишь с добавкой эффективных утяжелителей.

Таблица 11.12, Ф из и ко-механические свойства раствора и камня