Реагенты – ускорители сроков схватывания

Лекция 8. Химреагенты для регулирования свойств тампонажных растворов и камня

К параметрам тампонажных систем, количественное изменение которых часто вызывается необходимостью технологии крепления или условиями скважины, относятся: время загустевания или сроки схватывания, реологические свойства, седиментационная устойчивость – для тампонажных растворов; механическая прочность, проницаемость, коррозионная устойчивость – для тампонажного камня.

При количественном изменении одного параметра тампонажного раствора изменяются и другие параметры и в ряде случаев в нежелательном направлении. Как правило, реагенты и материалы, вводимые в тампонажные системы, оказывают комплексное воздействие и изменяют несколько параметров. Некоторые реагенты при одних условиях изменяют свойства тампонажных систем в одном направлении, а при других условиях влияние тех же реагентов может быть противоположным. Кроме того, один и тот же реагент при различных дозировках может вызывать прямо противоположное воздействие.

Все применяемые при тампонировании скважин химические реагенты по эффекту действия подразделяются на ускорители схватывания, замедлители схватывания, пластификаторы (разжижители), понизители водоотдачи, пеногасители.

При креплении верхней части скважин кондукторами и промежуточными колоннами большое значение придается сокращению времени ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ). Для этой цели применяются добавки различных ускорителей, из которых в отечественной практике наибольшее распространение получили хлориды натрия и кальция, каустик (NaOH), кальцинированная сода, жидкое стекло и другие.

Наибольший интерес для использования при цементировании обсадных колонн представляют хлориды натрия и кальция, которые наряду с ускорением схватывания и твердения несколько повышают первоначальную подвижность растворов. Из этих двух реагентов более эффективным является хлористый кальций.

В последнее время наряду с неорганическими солями находят применение в качестве ускорителей схватывания и органические соединения.

Исследованиями установлено, что влияние ускорителей схватывания на качество цементного камня проявляется и после длительного хранения образцов. Причем большое значение имеет концентрация реагента – ускорителя. Так при добавке NaCl более 5% этот реагент уже замедляет скорость схватывания. В случае хлористого кальция такого эффекта не наблюдается. Хлористый кальций является наиболее сильным ускорителем схватывания и твердения.

Ускорители сроков схватывания цементных растворов, вызываемое электролитами, в основном обусловлено четырьмя факторами:

1) коагулирующим воздействием вводимых ионов;

2) интенсификацией растворимости минералов клинкера;

3) образованием новых центров кристаллизации;

4) снижением pH цементного раствора, в результате чего повышается растворимость реагирующих силикатов и алюминатов и происходит быстрое осаждение частиц.

Дата добавления: 2014-01-05