4.2. Особенности выбора рецептуры

И ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА

ДЛЯ УСТАНОВКИ МОСТОВ

Тампонажные материалы для установки мостов следует выбирать, исходя из требований, предъявляемых к данному мосту, а также специфических особенностей работ по его установке.

При выборе рецептуры цементного раствора для установки моста в глубоких скважинах необходимо проводить исследования на консистометре (КЦ) по программе, имитирующей процесс установки моста не только по времени, давлению и температуре, но и по характеру проводимых работ.

Данные о программе исследования представлены в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Программа исследования тампонажного раствора

Условия исследования на КЦ			Продолжительность исследования
tоп	Pоп	вращение мешалки
Нагрев от комнатной температуры до tдин tдин < tоп < tст То же	Повышение давления до Рдин Рст < Роп < Рдин То же	Да Нет Да	Т1 + Т2 + Т3 1,5 (Т4 + Т5 + Т6) 1,2 Т7

Примечание: t_оп и Р_оп – температура и давление при проведении опыта; t_дин, t_с – динамическая и статическая температура в интервале установки моста; Р_дин и Р_ст - динамическое и статическое давление в скважине соответственно.

При этом время загустевания цементного раствора Т_заг, должно соответствовать условию:

Т_заг > Т₁ + Т₂ + Т₃ + 1,5 (Т₄ + Т₅ + Т₆) + 1,2 Т₇,

где Т₁, Т₂, Т₃ – затраты времени соответственно на приготовление, закачивание и продавливание цементного раствора в скважину;

Т₄, Т₅, Т₆ – затраты времени на подъем колонны труб до глубины срезки моста, герметизацию устья и подготовку к срезке моста;

Т₇ – затраты времени на срезку моста.

При установке мостов в глубоких скважинах по указанной программе также необходимо исследовать смеси цементного раствора с находящимися с ним в контакте жидкостями, взятыми в соотношениях 3:1, 1:1 и 1:3. В некоторых случаях необходимо применение буферных жидкостей.

Другим не менее важным фактором является реализация выбранной рецептуры при приготовлении цементного раствора. Главными условиями при этом являются поддержание необходимых концентраций химреагентов в жидкости затворения и водоцементного отношения. Для этого количество используемых материалов нужно определять соответствующими способами: жидкие — по объему, сухие — по массе с необходимой точностью. Поскольку в процессе приготовления возможно насыщение раствора воздухом, контроль только по плотности не может быть достаточным, поэтому весь объем раствора следует готовить в осреднительной емкости, контролируя его качество по общему расходу жидкости затворения и цемента. При этом схема приготовления должна предусматривать возможность дополнительного ввода в раствор какого-либо из его компонентов.

Перед установкой цементного моста подбирают тампонажный материал и рецептуру его приготовления. Состав тампонажного раствора определяется геолого-техническими условиями скважины (пластовое давление, температура, давление гидроразрыва пласта, высота столба моста). Поэтому рекомендуют следующий выбор тампонажных материалов.

1. Облегченные цементы для получения растворов плотностью 1400  1600 кг/м³, на базе тампонажного цемента для «холодных» и «горячих» скважин, а также на основе шлакопесчаной смеси для температур 90  140°С — ШПЦС-120 и для температур 160  250°С — ШПЦС-200.

2. Утяжеленные цементы для получения растворов плотностью не менее 2150 кг/м³ на базе тампонажного цемента для «холодных» и «горячих» скважин, а также на основе шлакопесчаной смеси для температур 90  140°С — УШЦ-120; для температур 160  250°С — УШЦ-200.

Из тампонажного портландцемента получают цементный раствор плотностью 1820 - 1850 кг/м³ с водоцементным отношением 0,5. Причем, начало схватывания при температуре 20  30°С длится до 10 часов. При более высоких температурах время схватывания меньше, и при температуре 75°С схватывание цемента длится уже 1,5  2 часа, что порой недостаточно при производстве тампонажных работ. Поэтому в зависимости от температуры применяют добавки реагентов: ССБ в количестве от 0,1 до 0,5 %, хроматы – от 0,1 до 0,5 %, ОКЗИЛ – от 0,1 до 0,5 % от массы цемента.

Для снижения водоотдачи тампонажных растворов в них вводят поливиниловый спирт — до 1% и др. Количество химических реагентов определяют лабораторным путем в зависимости от характера скважины, способа цементирования и сорта тампонажного цемента.