Быстросхватывающиеся смеси

БСС очень часто применяют при ликвидации поглощений в условиях, где температуры не превышают 50 – 70° С. в этих условиях тампонажные и строительные растворы имеют затяжные сроки схватывания, что не обеспечивает тампонирующего эффекта вследствие удаления раствора от ствола скважины. БСС, попав в трещины и каверны, меньше разбавляются пластовыми водами или буровым раствором и после доставления их к месту поглощения интенсивно загустевают и затвердевают в камень. Время превращения их в камень значительно меньше, чем обычных цементных растворов; время ожидания затвердевания цементного раствора (ОЗЦ) короче.

Обычно БСС приготовляют на базе тампонажных цементов с введением в воду затворения некоторого количества ускорителей процессов структурообразования (схватывания) растворов. Большинство реагентов или приемов, ускоряющих процессы схватывания ТР, способствуют увеличению механической прочности цементного камня на ранней стадии твердения.

В практике борьбы с поглощениями чаще используют хлорид кальция СаСl₂. При введении в цементные растворы с водой затворения 2 – 3 % СаС1₂ начало схватывания раствора сокращается до 30 – 60 мин; начальная механическая прочность резко увеличивается. Для повышения качества изоляционных работ перед цементным раствором в скважину закачивают раствор хлорида кальция, очищающий стенки трещин и каналов, подлежащих тампонированию.

В качестве ускорителя сроков схватывания тампонажных растворов применяют также до 3 – 5 % поваренной соли NaCl. При несколько более повышенном ее содержании сроки схватывания тампонажного раствора замедляются.

Для подобных целей используют гипс как добавку к тампонажным цементам или самостоятельно, если температуры зоны поглощения не превышают 50 – 60⁰ С. В этих условиях иногда требуется применять и замедлители структурообразования для обеспечения необходимых сроков схватывания смеси. В качестве замедлителей используют те же реагенты, что и для замедления сроков схватывания тампонажных растворов при первоначальном цементировании.

Гипс обычно добавляют к цементу и смесь тщательно перемешивают. Цемент со смесью гипса при затворении водой отличается быстрыми сроками схватывания. Прочность раствора нарастает быстро: через 1 – 2 ч после затворения камень характеризуется пределом прочности на сжатие, равным более 10 МПа. Раствор при затвердевании несколько расширяется. Значительные количества жидкого стекла способствуют резкому увеличению структурообразования цементного раствора, однако при его использовании схема расположения наземного оборудования может быть усложнена. Для этого применяют также кальцинированную соду (в небольшой концентрации), которую следует вводить в тампонажный раствор (при затворении цемента) в количестве, точно соответствующем подобранному лабораторией.

В качестве быстросхватывающихся компонентов в цементы вводят различные смеси. Такие системы отличаются определенными преимуществами, однако во всех случаях все тампонажные растворы должны быть проверены в лаборатории в условиях, близких к существующим в скважине.

В ВолгоградНИПИнефти разработаны облегченные глиноцементные смеси с наполнителями для изоляции зон поглощения в глубоких скважинах. Состав раствора (в %): глинопорошок 50 – 70, тампонажный порошок 20 – 45, инертный наполнитель – керамзит, кварцевый песок с размерами частиц до 5 мм – 5. Плотность этих растворов составляет 1,25 – 1,45 г/см³.

Облегченные бентонитоцементные смеси с инертными наполнителями целесообразно применять при ликвидации полных поглощений бурового раствора в трещиноватых и кавернозных породах в скважинах на глубине более 3000 м при повышенной температуре в стволе (70 – 95 °С).

Дата добавления: 2014-01-03