Файл: Мищевич, В. И. Гидродинамические исследования поглощающих пластов и методы их изоляции.pdf

пел, диатомит). В качестве основы для приготовления таких смесей можно использовать пуццолановый портландцемент, расширяю­ щийся портландцемент РПЦ, трепел-тампонажный цемент ТТЦ и др. Кроме активных минеральных добавок, в такие смеси также' вводят легкие инертные наполнители (перлит, керамзит, битум; БИ-5, нефтяной кокс и др.). Для регулирования процессов загустевания и схватывания в качестве ускорителя добавляют 4—6 % хло­ ристого кальция или кальцинированной соды. В отличие от смеси: на базе тампонажного цемента с тем же содержанием инертных: материалов и ускорителей, но без активных минеральных добавок пуццолановые смеси более интенсивно .загустевают и имеют мень­ шую плотность (1,65—1,70 г/см3). Содержание пуццолановой до­ бавки в смеси должно быть от 30 до 50% (отношение добавки к цементу в пределах 1:3 до 1:1). Свойства отдельных пуццолановых смесей приведены в табл. 2 1 .

Ц е м е н т н о - б е н т о н и т о в ы е смеси приготовляют из там­ понажного цемента, бентонита или глинопорошка и жидкого стек-

156

ла. Они менее чувствительны к перемешиванию и разбавлению жидкостью скважин. Наличие в составе смеси глинистых частиц способствует повышению скорости восстановления ее структуры.

Для приготовления цементно-бентонитовой смеси тампонажный цемент и бентонит загружают в бункер цементно-смесительной ма­ шины (ЦСМ). Для получения равномерной смеси их перегружают в бункер другой ЦСМ.

Свойства цементно-бентонитовой смеси с добавкой ускорителя и без него приведены в табл. 22.

Высоковязкие быстросхватывающиеся смеси можно получить путем введения сухих сыпучих материалов непосредственно в це­ ментный раствор. Лабораторными исследованиями установлено [23], что свойства получаемых смесей находятся в прямой зависи­ мости от вида и содержания порошкообразных добавок.

Вязкость большинства цементных растворов после ввода в них порошкообразных добавок значительно увеличивается, сроки схва­ тывания сокращаются. Прочность цементного камня при добавках указанных видов возрастает.

При разбавлении таких смесей минерализованной водной сус­ пензией физико-механические свойства смесей несколько ухудша­ ются, уменьшается прочность цементного камня. В табл. 23 приве­ дены изменения параметров цементного и цементно-бентонитового растворов, приготовленных из Вольского цемента с В :Ц = 0,45, в зависимости от количества разбавляющей воды.

Из таблицы видно, что физико-механические свойства цемент­ ных растворов, содержащих 5 и 10% бентонита (введенных в раст­ вор в сухом виде) и разбавленных водой (15% от веса цемента) немного лучше свойств неразбавленного цементного раствора. Быстрые сроки схватывания цементных растворов и большая проч­ ность цементного камня позволяют успешно ликвидировать ослож­ нения, возникающие при бурении скважины. Указанный способ дает возможность использовать широкий ассортимент порошкооб­ разных водонерастворимых или плохо растворимых материалов, которые при смешении с порошком цемента без специальных пла­ стификаторов не могут быть применены при обычной технологии цементирования.

157

Для осуществления этого способа получения высоковязких и быстросхватывающихся смесей на рис. 63 показана технологиче­ ская схема.

Цементный раствор от цементировочного агрегата подается в заливочную головку 2. В бункер 5 засыпают порошкообразную до­

158

рошкообразной добавки, подается по резиновому шлангу от ком­ прессора. Количество добавки к цементному раствору регулируется изменением числа оборотов шнека. Электродвигатель со шнеком и двойником монтируется на одной раме. Бункер является съемным и устанавливается перед цементированием. Вся установка может быть размещена непосредственно на полу буровой перед началом цементирования, после чего поршкообразную добавку засыпают в бункер. Для уточнения режима работы установки в процессе це­ ментирования определяют давление в заливочной головке по ваку­ ум-манометру, установленному в боковом отверстии однокрановой заливочной головки. По замерам установлено, что при вводе це­ ментного раствора в заливочной головке создается вакуум около' 0,5 кгс/см2, вследствие чего, несомненно, облегчается подача по­ рошкообразной добавки с помощью воздушного потока.

Быстроехватывающиеся смеси могут быть получены путем затворения тампонажного цемента на глинистом растворе, приготов­ ленном из бентонитовой глины с добавлением ускорителей сроков схватывания. Для приготовления смеси в емкости агрегата залива­ ют глинистый раствор и каустическую соду, жидкое стекло раство­ ряют в воде и вводят в глинистый раствор, затем всю смесь подают в гидравлическую мешалку, и после получения однородной сус­ пензии затворяют на ней цемент. Промышленные испытания уста­ новки, проведенные сотрудниками б. ТатНИИ и Альметьевбурнефти, показали возможность транспортирования добавки с помощью воздуха, подводимого от компрессора.

При использовании автоцементовозов можно значительно уп­ ростить технологию приготовления различных многокомпонентных смесей путем подачи сыпучих материалов несколькими агрегата­ ми в бункер цементно-смесительной машины.

Г и п с о - ц е м е н т н ы е с м е с и являются эффективным средст­ вом перекрытия поглощающих каналов. Они имеют небольшие сро­ ки схватывания и твердения; камень из этой смеси обладает высо­ кой прочностью уже через 3—4 ч после затворения. Так как в сме­ си есть материалы цементного клинкера, прочность гипсо-цементно­ го камня увеличивается при твердении в воде, что выгодно отлича­ ет данные смеси от гипсовых растворов. Проницаемость гипсо-це­ ментного камня уже через 4 ч после затворения смеси водой не

высокопрочного), тампонажного цемента и замедлителя схва­ тывания. Приготовляется эта смесь двумя способами:

смешивание гипса и тампонажного цемента в сухом виде с последующим затворением полученной смеси на растворе замедли­ теля;

смешивание растворов гипса, затворенного на растворе замед­ лителя, и тампонажного цемента, затворенного на воде.

Смешивание сухого гипса и цемента возможно при затарива-

159