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

Т а б л и ц а 29

Сме с и на о с н о в е с п е ц и а л ь н ы х ц е м е н т о в . Для при­ готовления ВСС используют глиноземистые и гипсо-глиноземистые цементы. Глиноземистый цемент получается в результате обжига боксита и известняка (плавлением или спеканием). Основными составляющими глиноземистых цементов являются окись кальция (40%) и окись алюминия (44—45%), значительно меньше в нем кремнезема (12%).

Сроки схватывания глиноземистого цементного раствора, затворенного с водоцементным отношением 0,5, весьма замедлен­ ные (около 10 ч), хотя суточная прочность цементного камня вы­ сокая. Для приготовления БСС 10—20% глиноземистого цемента добавляют в тампонажный.

В табл. 30 приведены основные параметры БСС, получаемых при смешении тампонажного и глиноземистого цементов.

Для смесей глиноземистого и тампонажного цементов в соот­ ношении 20:80, 25:75 и 30:70 предел прочности на изгиб при твердении в пластовой воде равен 14—17 кгс/см2 через 2 сут и 43—45 кгс/см2 через 4 сут твердения.

165

Гипсо-глиноземистый цементный раствор получают путем ввода в клинкер глиноземистого цемента гипса (CaSO-t) и специально из­ готовленного высокоосновного гидроалюмината кальция. Гипсо-гли­ ноземистый цементный раствор является расширяющимся, быстросхватывающимся и быстротвердеющим. Цементный раствор расши­ ряется вследствие образования при его твердении одной из разно­ видностей сульфоалюминатов кальция, а быстрое твердение и ста­ билизация расширения через 1—2 сут объясняется присутствием в значительном количестве глиноземистого цемента.

Начало схватывания смеси из гипсо-глиноземистого цемента, затворенного при водоцементном отношении 0,5, наступает при­ мерно через 0,5 ч, а конец — через 2 ч при прочности на изгиб через 2 сут 32—50 кгс/см2 и линейном расширении 0,1—0,02%,.

Гипсо-глиноземистый цементный раствор имеет высокую стои­ мость, поэтому его применяют в смеси с другими цементами и на­ полнителями. Быстросхватывающуюся расширяющуюся смесь можно получить при добавлении в тапонажный цемент 20—30% вес. гипсо-глиноземистого цемента. Получаемый цементный камень имеет линейное расширение до 5% [23].

В промысловых условиях расширяющийся гипсо-глиноземистый цементный раствор может быть получен путем ввода в глинозе­

Высокую скорость структурообразования имеют смеси глино­ земистого и гипсо-глиноземистого цемента с добавкой бентонита

(табл. 32).

Следует отметить, что из большого числа тампонирующих сме­ сей в каждом нефтяном районе применяют только определенную группу смесей, выбор которой обусловливается наличием в данном районе тех или иных тампонажных материалов и геологическими условиями проходки скважин.

В качестве примера ниже приведено описание типов тампониру­ ющих смесей, разработанных в ВолгоградНИПИнефти и широко применяемых на промыслах Волгоградской области.

166

Для изоляции зон поглощения используют растворы из тампо­ нажного,, глиноземистого, гипсо-глиноземистого и других цемен­ тов с добавками ускорителей схватывания и структурообразования.

Технологические свойства и закупоривающую способность при­ меняемых цементных смесей оценивают по величине пластической прочности в процессе движения и в статическом состоянии. На ос­ нове анализа выделены смеси четырех типов, которые отличаются по характеру изменения структурно-механических свойств во время движения и в покое (табл. 32).

К типу I отнесены смеси, пластическая прочность структуры которых во время перемешивания близка к нулю, а интенсивный рост ее начинается лишь через 15—30 мин после прекращения дви­ жения. Эти смеси состоят из тампонажного цемента с добавлением ускорителей: кальцинированной соды, жидкого стекла и хлористого кальция.

167

К типу II отнесены смеси, пластическая прочность которых при перемешивании не превышает 2—3 гс/см2, а после прекращения движения наблюдается медленный рост структуры. Отличаются они от смесей типа I содержанием бентонита или опоки.

Смеси типа III во время перемешивания приобретают пласти­ ческую прочность 4—6 гс/см2. После прекращения перемешивания наблюдается быстрый рост структуры. Смеси этого типа состоят из глиноземистого цемента и добавок бентонита, опоки и др.

К типу IV отнесены цементные смеси, пластическая плотность структуры которых при перемешивании составляет 10—60 кгс/см2, а после остановки движения характеризуются интенсивным структурообразованием. Такими свойствами обладают смеси тампонаж­

ускорителями сроков схватывания на углеводородной основе (ди­ зельное топливо, нефть) получаются тампонирующие смеси, спо­ собные загустевать только при контакте с водой, замещающей угле­ водородную жидкость. Для получения подвижного и легкопрокачиваемого раствора с высоким содержанием твердой фазы в жидкость вводят поверхностно-активные вещества (крезол, кубовые остатки этилового эфира ортокремниевой кислоты и др.).

Для изоляции зон поглощений широко применяют смеси из 30—40% дизельного топлива, 0,5—1% ПАВ и 6% порошкообразно­ го ускорителя (кальцинированной соды) от веса ускорителя. Для большей прочности цементного камня в состав смеси вводят до 30—50% кварцевого песка. Быстросхватывающиеся смеси получа­ ются при добавлении к цементу 15—20% гипса (алебастра) и до 65% дизельного топлива от веса цемента.

Сроки схватывания нефтецементных растворов можно сокра­ тить, добавляя в них до 25% бентонитового глинопорошка

(табл. 33).

Обычно применяют соляро-бентонито-цементные смеси (СБЦС) следующего состава: 1 м3 дизельного топлива, 1000—1200 кг бенто-

163