Тампонажные смеси2

12.23Утяжеленные тампонажные цементно- и шлако-баритовые растворы

В некоторых районах при отсутствии утяжеленного цемента в качестве утяжеляющей добавки к цементам используют немолотый магнетитовый песок. Введение магнетита дает возможность получить растворы высокой плотности.

При высоких температурах и давлениях водоотделение (характеризующее седиментационную устойчивость) цементно- и шла'ко-баритовых растворов на 20—30 % меньше, чем растворов, утяжеленных магнетитовым песком. Хорошая устойчивость утяжеленных баритом растворов объясняется большими дисперсностью и гндрофильностью баритовых частиц, чем магнетитовых. Образующиеся вокруг баритовых частиц сольватные оболочки способствуют их большой «плавучести» и, следовательно, седиментационной устойчивости системы.

Таким образом, при отсутствии специального утяжеленного цемента заводского производства для утяжеления тампонаж- ных растворов лучше использовать технический барит, чем немолотый магнетитовый песок. Смеси с баритом предназначаются для цементирования нефтяных и газовых скважин с аномально высокими градиентами давлений до 0,021 МПа/м при 20—200 °С. Для цементирования скважин с забойными температурами 20—100 °С рекомендуются смеси цемент - барит с массовым соотношением от 2: 1 до 1 : 1, а для скважин с температурой 100—200 °С - шлак - барит с таким же соотношением. Смеси состава -2:1 используются для получения тампонажного раствора плотностью 2000—2100 кг/м³, а состава 1:1 — плотностью 2100—2180 кг/м³.

Таблица 11.11.физико-механические свойства утяжеленных цементно- и шлако-баритовых смесей

Сосрлгполрппрд

Состав смеси масс. ч

В/Т

Добавки,% от массы цемента

Рас-

Те- кае- мость

см

Плот- ность,

Кг/м³

Условия опыта

Сроки схват-ывания,

Ч-мин

Прочность через 2 сут. МПа

Газопроницаемость, мкм³

Цемент или барит

барит

ссб

Хро-мпик

Т,

P, МПа

На-чало

Ко-нец

изгиб

схатие

Цементно-баритовые смеси

2	1	0,38	-	-	18	2070	75	0,1	1-00	2-00	5,1	17,1	-
1	1	0,36	-	-	18	2150	75	0,1	2-15	4-00	2,3	7,4	-
2	1	0,38	-	-	18	2070	100	50	-	-	7,5	20,5	1740
1	1	0,36	-	-	18	2150	100	50	-	-	4,6	12,8	1210
2	1	0,38	0,1	0,1	20	2070	100	50	1-15	2-30	8,2	21,4	870
1	1	0,36	0,1	0,1	20	2150	100	50	3-30	5-00	6,9	13,6	2260

Шлако-баритовые смеси

2	1	0,35	-	-	18	2080	120	40	-	-	1,6	2,5	3500
2	1	0,35	0,08	0,08	20	2050	120	40	2-30	3-30	3,4	3,5	1170
1	1	0,33	-	-	18	2180	120	40	-	-	1,6	2,3	2900
1	1	0,33	0,08	0,08	21	2170	120	40	4-30	6-00	3,1	3,6	1940
2	1	0,35	-	-	18	2080	160	50	-	-	1,8	3,6	3160
2	1	0,35	0,15	0,15	21	2060	160	50	4-00	6-00	3,5	5,9	2900
1	1	0,33	-	-	18	2180	160	50	-	-	1,9	3,5	2900
1	1	0,33	0,15	0,15	22	2150	160	50	3-00	4-00	4,5	5,0	450

Физико-механические свойства цементно- и шлако-барито- вых смесей приведены в табл. ПЛ. Смеси цемент-барит (2:1 и 1:1) имеют удовлетворительную прочность камня при температуре 75 и 100 °С. Срок схватывания цементно-барито- вых растворов регулируется добавками ССБ и хромпика или другими замедлителями,

Смеси шлак-барит (2:1 и 1:1) с добавками ССБ и хромпика при температуре 120—200 °С имеют прочность камня при изгибе свыше 3 МПа. Добавки ССБ и хромпика в 1,9—2,4 раза увеличивают прочность шлако-баритового камня (при изгибе). Установлено, что диспергирующее влияние ССБ больше проявляется на лежалых шлаках, чем на шлаках свежего помола. Добавками пластификаторов типа ССБ и дубителей можно повысить активность лежалых шлаков до исходной и выше.

Содержание