Визначення термінів схоплення тампонажного розчину

При проведенні цементувальних робіт необхідно знати час, протягом якого цементний розчин в умовах даної свердловини зберігає рухомість, а також час, який необхідний для перетворення розчину в камінь. Найшвидше схоплення цементного розчину відбувається в тому випадку, коли після замішування він залишається у стані спокою. Швидкість схоплення в статичних умовах оцінюють приладом Віка шляхом періодичного заміру глибини занурення в твердіючий цементний розчин голки стандартного розміру під дією сталого навантаження. Відразу після замішування, коли цементний розчин знаходиться в рідкому стані, голка занурюється в розчин на всю його глибину. Але в міру схоплення розчину рух голки значно сповільнюється і нарешті настає момент, коли вона під дією ваги стержня не доходить до дна посудини з розчином. При подальшому схопленні настає такий момент, коли голка не може зануритися в цементний розчин на помітну глибину. За цим методом швидкість схоплення характеризується так званими термінами схоплення – терміном початку і кінця схоплення.

Час, що пройшов від моменту замішування цементного розчину до того моменту, коли голка не доходить до дна посудини з розчином на 1-2 мм, називають терміном початку схоплення, а час, що пройшов від моменту замішування до моменту, коли голка занурюється в розчин не більше, ніж на 1 мм – терміном кінця схоплення.

Цей найпростіший метод не дає кількісної характеристики структурно-механічних властивостей твердіючих суспензій.

З допомогою приладу Віка визначають терміни схоплення при температурі до 90 ^оС і атмосферному тиску. При високих температурах (до 250 ^оС) і тисках (до 100 МПа) для визначення термінів схоплення використовують установку УС-1.

Швидкість схоплення залежить від мінералогічного складу, концентрації твердої фази, температури та хімічної обробки.

П

рилад Віка (рис.10.2) складається з металевого стержня 1, який вільно рухається у вертикальній обоймі станини 2. Для закріплення стержня на необхідній висоті служить зажимний гвинт або спеціальний стопор 3. В нижню частину стержня 1 вгвинчена сталева голка 4 діаметром 1,1 мм і довжиною 50 мм. Маса стержня повинна бути рівною 300±2г. На станині закріплена шкала 6 з поділками від 0 до 40мм. Конічне кільце 7 для цементного розчину має розміри: внутрішній діаметр верхньої основи - 65±5мм, нижньої- 75±5 мм, висота - 40±0,5мм. Під кільце підкладається пластинка.

1 - металічний стержень; 2 - вертикальна обойма станини; 3 - зажимний гвинт; 4 - сталева голка; 5 -пестик Тетмайера; 6 - шкала; 7 - конічне кільце

Рисунок 10.2 - Прилад Віка

Порядок виконання роботи

1. Перевірити вільність опускання стержня приладу і збігання при дотику голки до дна пластинки нульової поділки шкали з позначкою на стержні. У випадку відхилення проводять регулювання приладу.

2. Змастити машинним мастилом внутрішню стінку конічного кільця і донну пластинку.

3. Зважити 400 г попередньо просіяного цементу та висипати його у сферичну чашку.

4. З допомогою мірного циліндра відміряти необхідну кількість води (водоцементне відношення з таблиці 3.1).

5. Приготовити тампонажний розчин відповідно до пункту 1.4 чи 1.5 лабораторної роботи №3.

6. Залити розчин в конічне кільце до верхнього краю.

7. Перше замірювання виконати через 1 год. після замішування портландцементу з водою, наступні – не раніше як через кожні 15 хв. При дослідженні швидкотвердіючих сумішей, які використовуються для ізоляції зон поглинання промивальної рідини, голку необхідно занурювати через кожні 5хв., починаючи з моменту замішування.

8. Перед зануренням голку необхідно встановити на рівні розчину і закріпити стержень зажимним гвинтом. Відпускаючи зажим дають голці можливість вільно опускатися в розчин.

9. Після кожного занурення голку витирають, а кільце повертають так, щоб голка занурювалась кожен раз в нове місце.

10. Результати вимірів заносять в таблицю 10.3.

Таблиця 10.3 – Результати виміру термінів схоплення

Тип цементу	Кількість цементу, г	Рідина замішування		Водоце-ментне відно-шення	Початок замішу-вання, год.	Терміни схоплення, год
		вид	кількість, г або см3			початок	кінець

Якщо необхідно визначити терміни схоплення при температурі більше кімнатної, то розчин заливають в кільце з деяким надлишком. Надлишок зрізають лінійкою і кільце накривають металевою або скляною пластинкою, яка змащена мастилом. Пластинку притискують до кільця спеціальним пристосуванням. Кільце, закрите пластинкою, занурюють у водяний термостат із заданою температурою (+30  +90 ^оС). Перше занурення голки проводять через 1 год. після замішування, наступні – через кожні 5 хв. до завершення дослідження.

Перед кожним зануренням у воду кільце з цементним розчином накривають пластинкою, вимірюють температуру води і записують результат.

При температурі дослідження менше +40 ^оС задана температура повинна підтримуватись з точністю ±2 ^оС, при температурах +40  +90 ^оС – з точністю ±3 ^оС.

У кінці роботи робиться загальний висновок за кожним пунктом.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Що розуміють під розтічністю тампонажного розчину?

2. Які фактори впливають на розтічність тампонажного розчину?

3. Що таке консистенція тампонажного розчину і в яких одиницях вона вимірюється?

4. Які фактори впливають на консистенцію тампонажного розчину?

5. Що таке УОК тампонажного розчину?

6. З якою метою визначають консистенцію тампонажного розчину?

7. Дайте визначення початку і кінця схоплення тампонажного розчину.

8. Які фактори впливають на терміни схоплення?

9. З якою метою визначають терміни схоплення?

10. Які ще, крім описаних вище, Ви знаєте властивості тампонажних розчинів?