Циментова суспензия: свойства, правила за приготвяне, състав, съответствие с изискванията на GOST, предназначение и приложение

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

По време на процеса на пробиване се използват специални решения за отмиване на шламове и продукти от развитието на местните скали. Тази операция е необходима за повишаване на ефективността на механичното въздействие на сондажната платформа и за разчистване на долния отвор. Измиването се извършва с циментова суспензия, която се приготвя по специални технологии.

Предназначение на сондажните течности

Циркулацията на водата в кладенеца допринася за почистването на отвора, което подпомага процесите на пробиване и завършване. При условие, че се използва активно съединение с допълнителни експлоатационни свойства, могат да се очакват редица други ефекти, сред които са следните:

• Образуване на филтърна утайка по стените на отворен отвор. В резултат на това се заздравяват нестабилни отлагания, глинести скали и насипни слоеве.
• Порното налягане се противодейства.
• Електроцентралата и битът се предаватдопълнителна хидравлична мощност.
• Создаването и циментовите суспензии транспортират разработената скала и след завършване на циркулацията поддържат тази маса в суспензия.
• Предотвратяват се рисковете от усложнения, залепване на диференциала, нефтени и газови прояви и загуба на кладенеца.
• Пещери и сипеи са предотвратени.
• Осигурява смазващ ефект върху сондажното оборудване.
• Осигурява охлаждане и смазване на инструмента.

Основа за състава на циментовата смес

За създаване на сондажни течности се използват пластмасови и фино диспергирани глини с минимални включвания на пясък, които заедно с вода могат да образуват вискозна суспензия с дълъг период на утаяване. При разработването на газови и нефтени кладенци експертите препоръчват използването на алкални видове монтморилонитови глини, както и глинени прахове. В допълнение, съставът на циментовата суспензия включва техническа вода, хидрогелове и солни компоненти. Съвременните смеси включват инвертна емулсия, варово-битумни основи и полимерни компоненти. Съотношението между съставките и специфичния им набор зависи от ефекта, който трябва да се постигне, и условията за използване на разтвора. Във всеки случай, нежеланите компоненти включват примеси като гипс и разтворими минерали, които намаляват стабилността на вискозните глинени суровини.

Правила за създаване на решение

Смесите за рязане се приготвят сагрегати за смесване на цимент в съответствие с регламентираните режими. В зависимост от поставените задачи и използваните суровини, в схемата на готвене могат да бъдат въведени различни технологични решения. Например, ако се използва остарял цимент, тогава е необходимо да се предвиди неговото активиране. Сухата смес се подава в резервоара при стабилна работа на водоснабдителната помпа. Комбинацията от течни и сухи компоненти трябва да се извършва при условия на поддържане на налягане на ниво 12-15 MPa. Това е оптималната среда за приготвяне на циментови суспензии по отношение на смесване и втвърдяване на структурата. След това трябва да изчакате периода на стабилизиране на сместа, за който е предвиден специален режим в машината за смесване на цимент.

Свойства на циментовите смеси

Техническите и експлоатационни свойства на сондажните смеси се определят от избраната рецепта и на практика определят качеството на взаимодействие с материалите на сондажните образувания. Следните свойства на циментовата суспензия се вземат предвид:

• Добив на вода. При условия на спад на налягането протича процесът на отделяне на водата от активната фаза на разтвора. В зависимост от параметрите на кладенеца скоростта на загуба на течност може да бъде различна, тя се регулира индивидуално. Например, ако се планира да се укрепи конструкцията, тогава загубата на вода от разтвора трябва да бъде близка до нула.
• Устойчивост на утаяване. Процесът на отделяне на водата от разтвора, при който циментовата маса се движи надолу, а течността се движи нагоре.
• Сгъстяване. Определя се от много фактори, включително степента на смилане на компонентите на разтвора и наличиетоиздръжливи материали. Увеличаването на пропорцията на водата влияе върху стимулирането на това свойство, а термичният ефект на трета страна влияе върху намаляването.
• Захват. По правило технолозите се стремят да подобрят това качество максимално в специфични условия. За да направите това, увеличете температурата с налягане, както и изолирането на багажника в условия на висока влажност.

Промяна на свойствата на сондажния флуид

Корекцията на определени качества не винаги е възможна с конвенционални средства и материали, поради което е по-целесъобразно да се използват специални добавки и добавки, които ефективно и точково променят желаните свойства. Сред тях се отбелязват следните модификатори:

• Натриев карбонат. Използва се за намаляване на времето за втвърдяване. С помощта на този ускорител се получават бързовтвърдяващи се разтвори, подходящи за използване при температури до 55-65°С.
• Бентонит. Увеличава индекса на първоначалната подвижност на промивния разтвор, като оптимизира мерките за неговото инжектиране. Този модификатор се препоръчва за употреба с циментови суспензии, чиято плътност варира от 1,5 до 2,2 g/cm3.
• Гипсови циментови суспензии. Подобряване на способността на разтвора за загуба на вода. Основата става по-устойчива на разтваряне във вода. За състави за промиване използването на суспензии е безсмислено, но с цел укрепване на багажника е напълно приемливо.
• Добавки от циментова смола. Вид пластификатор с епоксидни смоли, които се използват за промиванекладенци с усложнения на водоносния хоризонт.

Видове сондажни течности

На практика обикновено се разграничават следните видове циментови смеси:

• Пробиване на лигнит. Алкално базиран разтвор, модифициран с лигнити.
• Варо-битумен разтвор. За основа се използват петролни продукти - комбинация от дисперсионна среда от нефт или дизелово гориво, както и битум и калциев оксид като дисперсна фаза.
• Лека смес за пране. Представлява фугиращ разтвор, намален по тегло с минимални показатели за плътност. Използва се при разработването на кладенци с ниско налягане в резервоара.
• Полимерен разтвор. Съставът се основава на вода, съдържаща високомолекулни линейни полимери. Обикновено се използва в процеси на пробиване на твърди скали.

Проверете за съответствие с GOST

Съгласно GOST 26798.1-96, параметрите на сондажните течности се определят, без да се вземат предвид възможните въздействия, които могат да възникнат по време на работа на материала в реални условия със свързването на колонни колони. За съответствие със стандартите се проверяват времето за сгъстяване на сместа, плътността и вискозитета. В същото време за различните състави както техническите показатели, така и списъкът с критерии за оценка могат да варират. Така че, за да се определят свойствата на разширение и якост в случай на циментова суспензия, се използва GOST 1581-96, който изисква изпитванията да се провеждат при температура на околната среда около +30 ° C. В процеса на втвърдяванециментови каменни смеси в ограничен обем, показателите за якост могат да бъдат по-високи, отколкото при използване на маса, подобна по състав, при пълнене на кладенеца. Обратно, пропускливостта на разтвора намалява.

Технология на нанасяне на циментова смес

За използването на сондажни течности се използва специално оборудване за осигуряване на техническата възможност за циркулационни операции. В процеса на нанасяне циментовите суспензии изпълняват следния технологичен цикъл:

• Съставът се смесва и се съхранява в специален контейнер.
• Помпено оборудване започва да изпомпва течност от резервоара към кладенеца през сондажната колона.
• Сместа се изпраща през тръби до дъното на сондажа, където битът на сондажната платформа развива следващия слой скала.
• Калта се връща на повърхността, носейки скални частици, разделени от длетото.
• Масата се издига по протежение на пръстена, минавайки между сондажната тръба и стените на кладенеца.
• На повърхността се извършва операцията по филтриране и почистване на разтвора от утайка. За да направите това, използвайте вибриращо сито.

Заключение

Циментовите смеси са необходим консуматив при разработването и изграждането на кладенци. Неправилната им употреба обаче, наред с положителните ефекти, може да доведе и до негативни последици. По-специално, грешките при производството на циментова каша в бъдеще могат да доведат до падане на скали и дориповреда на сондажното оборудване. Следователно първоначално се изготвя проект за промиване, чийто състав е внимателно изчислен. Като цяло е необходимо да се определи какъв ще бъде обемът на сухите компоненти, водата, общото количество на сместа, характеристиките на циментиращите единици и т.н.