12.3.2 Приготовление засоленных тампонажных растворов

Учет причин осложнений и технологических особенностей, связанных с естественной и искусственной минерализацией там­понажных растворов, а также многочисленные научно-исследовательские работы позволили сформулировать следующие ус­ловия успешного проведения процесса цементирования и повы­шения качества разобщения пластов в соленосных отло­жениях.

1. Применение тампонажных растворов, содержащих соли и имеющих необходимые свойства.

2.Оптимальный режим вытеснения бурового раствора из скважины.

3.Предотвращение смешения бурового и тампонажного рас­творов в скважине.

Подбор рецептуры тампонажного раствора и количества вво­димых солей определяется интенсивностью растворения солевых отложений, температурой и давлением. Важное значение имеют непроницаемость и долговечность тампонажного камня и зоны контакта тампонажный камень — солевые отложения.

Соотношение компонентов тампонажной смеси зависит от заданного насыщения (пересыщения), достигнутой концентра­ции соли в водном растворе для затворения и необходимого водоцементного отношения, Во всех случаях при затворении це­мента на засоленной воде плотность раствора существенно по­вышается.

Солй можно вводить в тампонажные растворы следующим образом.

1.Растворять в воде затворения до ее насыщения, В неко­торых случаях применяют пересыщенные растворы, искусствен­ные или естественные рассолы. На принятом водном растворе соли затворяется цемент,

2.Перемешивать тампонажный цемент с сухой солью (в ви­де порошка) в заданном количестве с последующим затворением смеси водой.

3.Затворять на воде, в которой предварительно растворено определенное количество соли, смесь тампонажного цемента с солью.

При температурах, близких к 22 °С, добавки примерно 5% хлористого натрия способствуют ускорению процесса структу­рообразования в цементных растворах, Увеличение количества добавляемой в раствор соли приводит к замедлению процессов структурообразования. Точная дозировка NaCI, с которой про­цесс структурообразования раствора начинает замедляться, за­висит от химико-минералогического состава цемента, он всегда несколько колеблется даже для цементов одного и того же за­вода. Поэтому считают, что поваренная соль ускоряет сроки схватывания цементного раствора из портландцемента при тем­пературе 22 °С, когда ее количество не превышает ориентиро­вочно 5 % массы цемента, Водный раствор соли считается на­сыщенным, когда в нем растворено 26,4 % NaCl,

Добавки NaCl более 20 % по массе заметно не влияют на ус­корение процессов структурообразования в цементных раство­рах, т. е. скорость структурообразования растворов при дози­ровке соли 20 % и более практически одинакова. Дальнейшее увеличение количества поваренной соли способствует сниже­нию механической прочности цементного камня через 1—2 сут твердения. Определение времени загустевания на консистометре растворов с пересыщением NaCl показало, что при температу­рах 130—150°С и давлениях 40—70 МПа наиболее эффективен замедлитель ВКК в количестве 0,5—1 %. Рост структуры на­чинается быстро и приводит к образованию непрокачиваемых растворов через 1,5—2 ч после затворения цемента.

При добавке до 5—8 % поваренной соли одно- и двухсуточ­ная прочность цементного камня, твердевшего при 20-50 °С, увеличивается. Добавка карналлита (КС1*MgCl*6H₂0) до 10—30% повышает механическую прочность цементного камня.

Насышение водного раствора карналлита наступает при введении 30 % соли. С увеличением концентрации карналлита возрастает плотность воды. Пои концентрациях этой соли в цементном растворе около 30% образуется нетекучая масса. Структурообразование цементных растворов даже с частичным засолонением их карналлитом настолько интенсивно повыша­ется, что растворы быстро загустевают. Эффект действия кар­наллита возрастает с увеличением дозировки и температуры.

Применение засоленных тампонажных растворов при повы­шенных температурах иногда затруднено вследствие ускорен­ного их структурообразования и потери подвижности. Для по­добных случаев следует подбирать замедлители структурообра­зования (сроков схватывания) тампонажных растворов.

Установлено, что ССБ и КССБ более интенсивно вспенивают засоленные тампонажные растворы» чем растворы, изготовлен­ные с использованием пресной воды. Для обработки засоленных тампонажных растворов можно применять КМЦ и гипан, од­нако они способствуют понижению растекаемости растворов, Эффективно использование виннокаменной кислоты (ВКК), борной кислоты (БК) при температурах более 100°С и высоких давлениях. Эти же реагенты эффективно замедляют процессы структурообразования цементных растворов, содержащих повы­шенные количества карналлита.