Отверждаемые глинистые растворы (ОГР)

Нетвердеющие составы на основе синтетических смол полу­чили название вязкоупругих растворов (ВУР). Один из составов пред­ставляет собой водную смесь полиакриламида, водораствори­мых синтетических смол и технического формалина. Содержание полиакриламида в исходном водном растворе составляет 0, 5 - 1 %, водного раство­ра гексарезорциновой смолы 1 - 2 % - ной концентрации - 10 - 15% и водного раствора формалина 40%-ной концентрации – 1 - 2 %.

Вязкоупругие составы применяются при борьбе с поглоще­ниями, а также для повторного тампонирования. С целью по­вышения эффективности в них можно вводить наполнители.

 Тампонажные растворы на основе латексов. Латексные растворы получают при смешивании латекса с водным раствором хлористого кальция примерно в равных объ­емах. Наиболее распространенная концентрация хлористого, кальция 3 – 5 %. Процесс коагуляции сопровождается резким ро­стом вязкости продукта, поэтому латексные растворы получают преимущественно в скважине в зоне поглощения.

 Тампонажные смеси на основе лигносульфонатов. При обработке лигносульфонатов солями поливалентных ме­таллов образуется гель со свойствами, характерными для твер­дого тела. Наиболее распространенные лигносульфонаты в та­ких смесях - сульфитспиртовая барда (ССБ) и сульфитдрожевая бражка (СДБ), коагулянты - бихроматы (натрия, калия, аммония) и другие соли хрома.

Время образования геля зависит от концентрации ССБ и ко­личества соли хрома. Чем выше концентрация ССБ, тем меньшее количество соли хрома необходимо для образования геля. Тампонажные смеси на основе лигносульфонатов применяют­ся для борьбы с поглощениями промывочной жидкости.

 Битумные тампонажные смеси. Битумные смеси представляют собой расплавленный битум с различного рода добавками и наполнителями. Введение напол­нителей (песка, глин, цемента) в битум уменьшает растекаемость смеси по поглощающим каналам, сокращает ее расход, улучшает разбуриваемость битумной пробки.

Количество добавки наполнителя в битумную смесь подбирает­ся в зависимости от величины каналов поглощения. Так, при на­личии в зоне поглощения крупных трещин и каверн следует вводить до 50 % наполнителей. Глину и цемент вводят с эмульгаторами и пластификатора­ми. Тогда массу наполнителей можно увеличить до 100 % от массы битума. В качестве эмульгатора рекомендуется приме­нять кальцинированную или каустическую соду, пластификато­ром могут быть соляровое масло или керосин. Масса эмульгатора должна составлять 2 %, а пластификатора – 5 % от массы би­тума.

Основные недостатки тампонажных смесей из органических веществ - их токсичность, высокая стоимость, необходимость строгой дозировки компонентов, низкая технологичность. Они плохо смываются с бурового оборудования и инструмента, должны храниться в специальной таре, требуют тщательного перемешивания и осторожного обращения. Влияние этих недостатков снижают, комбинируя органические и неорганические компо­ненты.  

Полимерцементные смеси.  Полимерцементные смеси обладают хорошей изолирующей способностью, повышенной коррозийной стойкостью, устойчи­востью к разбавлению подземными водами.

      Наиболее широко применяются полиакриламидцементные растворы (пасты). Их получают смешиванием цементного рас­твора, приготовленного на водном растворе полиакриламида, с цементной суспензией, для которой используют водный раствор хлористого кальция.

Состав смеси сухого цемента в массовых частях: тампонажный цемент -100; полиакриламид - 0, 14 - 0, 2; СаСl - 2, 5 - 5; вода - 60. Полиакриламид используется в виде водного раство­ра 3 % - ной концентрации, применяют и гипан примерно в такой же концентрации.

Так же широко применяют метасоцементные пасты, которыепредставляют собой смесь водного раствора метаса 10 – 15 % - ной концентрации с цементной сус­пензией (В / Ц = 0, 4 – г - 0, 5), приготовленной на водном растворе хлористого кальция с содержанием последнего 5 – 6 %. Так как метас растворяется только в водно-щелочном растворе, состав содержит кальцинированную соду в количестве 0, 3 - 0, 5 масс. ч. метаса. Примерное соотношение компонентов следующее (в % по массе от сухого цемента): цемент -100, метас - 0, 5 - 1, кальцинированная сода - 0, 17 - 0, 33, хлористый кальций – 5 - 18, вода - 40 - 50.

Полимерцементные смеси могут иметь и более сложный со­став и содержать комбинацию смол. Здесь каждый компонент придает смеси или тампонажному камню новое качество или усиливает нужные свойства.

Цементно-латексные растворыпредставляют собой смесь це­мента, воды, латекса, антивспенивателя, а также солей (чаще NaCl), которыми регулируют реологические свойства смесей. Добавки латекса составляют 1 - 2 %, соли – 2 - 3 %. Латекс можно впрыскивать в процессе закачки цементного раствора, затворен­ного на водном растворе хлористого кальция. Такой состав ис­пользуется при изоляции поглощающих горизонтов.

Все полимерцементные растворы могут содержать наполни­тели, в качестве которых чаще применяется песок, реже глина, при добавке глины получают смеси пониженной плотности. По­лимерцементные смеси используют главным образом для борь­бы с поглощениями и установки мостов в скважинах.

Отверждаемые глинистые растворы (ОГР)

  ОГР получают введением в глинистый раствор сланцевых фенолформальдегидных смол ТСД - 9 или ТС - 10 с отвердителями. В качестве отвердителей применяются водные растворы формальдегида (формалин), параформ, минеральные кислоты. В процессе смешивания состава в среде глинистого раствора при реакции поликонденсации формируется полимерная пространст­венная сетка, в которой глинистый раствор играет роль напол­нителя. После отверждения состав дает довольно прочный ка­мень.

Смола вводится в количестве 25 – 30 % от объема раствора, формалин - до 50 % от объема смолы. Соотношение компонен­тов в растворе следующее: смола – 20 - 30 %, формалин – 10 – 20 %, глинистый раствор – 50 –70 %. Рекомендуемая плотность глинистого исходного раствора 1, 18 - 1, 2 г/см³, статическое напряжение сдвига 4 - 6 Па. С уве­личением плотности раствора прочность тампонажного камня возрастает. Отделение фильтрата превышает водоотдачу исход­ного раствора на 30 – 60 %, однако фильтрат поликонденсируется в твердую пластмассу. Скорость реакции поликонденсации зависит от соотношения компонентов и температуры, но в боль­шей мере от содержания глинистой составляющей и температу­ры. Имеет значение и показатель рН среды.

Усложнение геолого-технических условий проходки скважин, а также совершенствование техники и технологии их бурения и крепления повышают уровень требований к тампонажным материалам и приготовляемым из них растворам. Это вызывает необходимость целенаправленного изменения свойств цементных растворов путем обработки их химическими реагентами.

К параметрам тампонажных систем, количественное изме­нение которых часто вызывается потребностью технологии или особенностями скважинных условий, относятся время загустевания или сроки схватывания, реологические свойства, седиментационная устойчивость - для тампонажных растворов, механическая прочность, проницаемость, коррозионная устойчивость - для тампонажного камня.

Как правило, реагенты и материалы, вводимые в тампонажные системы, ока­зывают комплексное воздействие и изменяют одновременно несколько параметров. Некоторые реагенты при одних условиях изменяют свойства тампонажных систем в одном направлении, а при других условиях влияние тех же реагентов может быть противоположным. Кроме того, один и тот же реагент при различных дозировках может вызывать прямо противопо­ложные воздействия.

Все применяемые при тампонировании скважин химические реагенты по эффекту действия подразделяются на:

· ускорители схватывания и твердения: хлориды кальция, натрия, калия и алюминия, сульфаты натрия и калия, углекислые калий и натрий, едкий натр, кремнекислые натрий и калий (жидкое стекло), нитраты натрия и кальция, нитрит-нитрит кальция, нитрит-нитрит-хлорид кальция, нитрат кальция с мочевиной, мочевина, нитрит-нитрит-сульфат натрия, сульфаниловая кислота, триэтаноламин, нитрат натрия, мелассы;

· замедлители схватывания и твердения: винная кислота и ее соли, борная кислота, хромпик, гипан, окзил, КССБ, СДБ, ФХЛС, ПФЛХ, сульфированный нитролигнин, карбокси-метилцеллюлоза, гексаметафосфат и нитрофосфат, КДБ, ПАД-3;

· пластификаторы (разжижители): С-3, 10-03, СДБ, КССБ, ПАЩ, ВЛХК, этилсиликонат натрия, метилсиликонат натрия, СПД, мылонафт, НЧК, ПФЛХ, ФХЛС, сульфированный нитролигнин, нитролигнин, окзил, синтан-5 и синтан ПЛ, Д-4 и Д-12, гексаметафосфат и нитрофосфат, ВРП, ГИФ-1, хром­пик, высокомолекулярный поливинилпирролидон;

· понизители водоотдачи: гипан, СДБ, КССБ, ПФЛХ, ФХЛС, карбоксиметилцеллюлоза, полиоксиэтилен, бентонито-вая глина, сульфированный нитролигнин, поливиниловый спирт, метас, полиакриламид, К-4, метилцеллюлоза, оксиэтилцеллю-лоза, декстрин, модифицированный крахмал;

· пеногасители: НЧК, окисленный нитролатум, соапсток, ЖЖГ, PC, кальциевый мылонафт, флотомасло, полиметилсило-ксан, скрубберный конденсат, Т-66, стеарокс-6, АГ-2, АГ-3, НГВ-1, полиамид, стеарат алюминия, ПЭС, ОКП-50, СЖК, ВМС, ВМС-12, П-79, сивушное масло, карболениум.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: