 |
Таблица 10.1. Основные виды цементов и условия их применения.. Утяжеленный цемент для умеренно высоких температур
|
|
|
|
Таблица 10. 1
Основные виды цементов и условия их применения.
| Тип цемента | Область применения | Дополнительные условия |
| Тампонажный портландцемент (ГОСТ 1581-85) Сульфатостойкий портландцемент (ГОСТ 22266-76) Пуццолановый сульфатостойкий портландцемент (ГОСТ 2266-76) Шлакопортландцемент (ГОСТ 10178-76) Шлакопесчаный цемент (ТУ 39-9-27-71) Магнезиальный цемент на основе каустического магнезиального порошка (ГОСТ 1216-75) Облегченный портландцемент (ГОСТ 1581-85) Цемент тампонажный сероводородостойкий (ТУ 21-20-64-85) Цемент тампонажный утяжеленный (ТУ 39-01-08-535-80) | Отсутствие агрессивных подземных вод Агрессивные сульфатные подземные воды Агрессивные сульфатные и мягкие подземные воды Агрессивные магнезиальные подземные воды Средневодородная агрессия Соленосные отложения Отсутствие агрессивных вод, ликвидация поглощений Сероводородная агрессия Для высоких пластовых давлений | При тампонировании соленостойких пород применять ускорители схватывания При температуре менее +10оС применять только с ускорителями схватывания Затворяется на насыщенном растворе MgCl2 Применяются с ускорителями схватывания |
Глиноземистый цемент - быстротвердеющее вяжущее вещество, получаемое при тонком помоле продуктов совместного спекания или плавления боксита и извести. Примерное среднее содержание основных компонентов: глинозема (Al2O3)- 40%; окиси кальция (CaO)- 40%; окиси кремния (SiO2) - 10%; оксида (или закиси) железа - 10%. Камень из глиноземистого цемента обладает большой прочностью и водопроницаемостью по сравнению с портландцементом. Применение глиноземистого цемента для тампонирования скважин ограничено из-за отрицательного воздействия на него высокой температуры, в связи с чем рационально его использовать при температурах до 20-25°C. Глиноземистый цемент является единственным из вяжущих тампонажных материалов устойчивым против сероводородной агрессии.
|
|
|
Гипсоглиноземистый цемент представляет собой продукт совместного помола высокоглиноземистого шлака и двуводного гипса в соотношении 3: 1.
При креплении нефтяных и газовых скважин чаще применяют смесь тампонажного портландцемента и гипсоглиноземистого в соотношениях (75-85%): (25-15%). Гипсоглиноземистый цемент выпускается в промышленном масштабе Пашийским цементным заводом. Цементный камень из него устойчив при температуре до 60°C к сульфатной агрессии, но неустойчив к воздействию сероводорода и солей магния.
Гипсовые вяжущие вещества получают путем термической обработки гипсового камня. Природный сульфат кальция (гипс), содержит две молекулы воды на одну молекулу сульфата СаS04× 2Н2O. При нагревании он разлагается, теряя воду и образуя полугидрат СаSO4× 0, 5Н2O
Различают строительный, формовочный, высокопрочный и высокообжиговый гипс (эстрих-гипс). Плотность гипса 2, 6-2, 75 г/см3.
Гипсовая суспензия затвердевает в результате присоединения воды к полугидрату с вторичным образованием двугидрата сульфата кальция:
Искусственный камень образуется переплетением микроскопических кристаллов двуводного гипса, имеющих форму игл. Вследствие сравнительно высокой растворимости сульфата кальция затвердевшие гипсовые вяжущие вещества размягчаются в воде и поэтому относятся к воздушным вяжущим веществам. Несмотря на этот недостаток, они применяются при цементировании скважин с добавлением веществ, замедляющих схватывание и повышающих водостойкость.
Скорость схватывания гипсовых вяжущих материалов возрастает при повышении температуры до 50°C. При температуре более 80°C гипсовый раствор не схватывается. Различают строительный, формовочный, высокопрочный и высокообжиговый гипс (эстрих-гипс). Плотность гипса 2, 6-2, 75 г/см3.
|
|
|
В последнее время для цементирования скважин с аномально высокими давлениями разработаны и изготовляются заводским способом утяжеленные цементы, представляющие собой тщательно приготовленную смесь вяжущего материала и утяжеляющей добавки.
Утяжеленный цемент для умеренно высоких температур
Утяжеленный цемент (УЦГ) предназначен для цементирования скважин при температуре выше 100 °С. Вяжущей основой его служит портландцемент или тампонажный цемент по ГОСТ 1581—85, утяжелителем—измельченная железная руда.
Последняя выбирается в качестве утяжеляющей добавки вследствие ее относительно высокой плотности, а также способности Fe2O3 высокопрочные ферритные и алюмоферритные гидрогранаты, устойчивые в сульфатных водах.
Дозировки руды до 50% позволяют получить утяжеленный раствор плотностью 2060—2200 кг/м3, достаточной для создания противодавления, превышающего пластовое. При этом прочность камня на изгиб более 2, 5 и при сжатии 7 МПа, что достаточно для надежной изоляции пластов, даже в условиях АВПД.
С увеличением температуры твердения до 120—200 °С резко возрастает прочность камня, достигая 22—38 МПа на сжатие и 5, 8—10, 9 МПа при изгибе.
Добавка ССБ и хромпика пластифицирует цементный раствор, в результате чего обеспечивается снижение гидравлических сопротивлений в процессе закачки раствора в скважину. Утяжеленные растворы имеют пониженное против обычных цементов водосодержание и, как правило, применяются с добавками пластификаторов.
|
|
|
