тампонажные растворы БТЖ. Тампонажные растворы (ТР) 1 Требования к тампонажному раствору 2

• Название: Тампонажные растворы (ТР) 1 Требования к тампонажному раствору 2
• Дата: 25.12.2022
• Размер: 32.64 Kb.
• Имя файла: тампонажные растворы БТЖ.docx
• Тип: Литература; #863500

содержание

Тампонажные растворы (ТР) 1

Требования к тампонажному раствору 2

Классификация тампонажных растворов 3

Основные технологические параметры ТР 4

Требования к тампонажному камню 6

Материалы для приготовления тампонажных растворов 6

Утяжелители для тампонажных растворов 6

Реагенты для регулирования свойств тампонажных растворов 7

Литература 8

Тампонажные растворы (ТР)

Для извлечения нефти надо создать долговечный устойчивый канал, соединяющий продуктивный горизонт с резервуарами. Для транспортировки нефти или газа надо разобщить пласты горных пород и закрепить стенки скважины.

При креплении скважин применяются металлические трубы, которые, свинчивая в колонну, спускают в пробуренную скважину на определенную глубину. Эти трубы и колонна называются обсадными.

С целью разобщения пластов в обсадную колонну закачивают цементный раствор, который вытесняет находящийся в ней буровой раствор, и продавливают в затрубное пространство на расчетную высоту. Процесс транспортирования (закачивания) цементного раствора в затрубное пространство называется процессомцементированияскважины.

Тампонажные растворы – это комбинации спецматериалов или составов, используемых для тампонирования. Тампонажные смеси с течением времени могут затвердевать с образованием тампонажного камня или загустевать, упрочняться, оставаясь вязкой или вязко-пластичной системой.

По виду тампонирование делят на:

• 
  технологическое, выполняемое в процессе сооружения скважины;
  
• 
  ликвидационное, проводимое для ликвидации скважины после выполнения целевого назначения.
  

Функции тампонажного раствора и камня обусловлены целью тампонирования и в зависимости от этого к исходному тампонажному раствору предъявляются различные требования.

Требования к тампонажному раствору

1. 
   Техническогохарактера:
   

• 
  хорошая текучесть;
  
• 
  способность проникать в любые поры и микротрещины;
  
• 
  отсутствие седиментации;
  
• 
  хорошая сцепляемость с обсадными трубами и горными породами;
  
• 
  восприимчивость к обработке с целью регулирования свойств;
  
• 
  отсутствие взаимодействия с тампонируемыми породами и пластовыми водами;
  
• 
  устойчивость к размывающему действию подземных вод;
  
• 
  стабильность при повышенных температуре и давлении;
  
• 
  отсутствие усадки с образованием трещин при твердении.
  

2. 
   Технологическогохарактера:
   

• 
  хорошая прокачиваемость буровыми насосами;
  
• 
  небольшие сопротивления при движении;
  
• 
  малая чувствительность к перемешиванию;
  
• 
  возможность комбинирования с другим раствором;
  
• 
  хорошая смываемость с технологического оборудования;
  
• 
  легкая разбуриваемость камня.
  

3. 
   Экономическогохарактера:
   

• 
  сырье должно быть недефицитным и недорогим;
  
• 
  не влиять отрицательно на окружающую среду.
  

Классификация тампонажных растворов

В зависимости от вяжущей основы ТР делятся:

• 
  растворы на основе органических веществ (синтетические смолы). Жидкая основа ТР – вода, реже – углеводородная жидкость.
  

В зависимости от температуры испытания применяют:

• 
  цемент для «холодных» скважин с температурой испытания 22^оС;
  
• 
  цемент для «горячих» скважин с температурой испытания – 75^оС.
  

По плотности ТР делят на:

• 
  легкие – до 1,3 г/см³
  
• 
  облегченные – 1,3 – 1,75 г/см³;
  
• 
  нормальные – 1,75 -1,95 г/см³;
  
• 
  утяжеленные – 1,95 -2,20 г/см³;
  
• 
  тяжелые – больше 20,20 г/см³. По срокам схватывания делят на:
  
• 
  быстро схватывающиеся – до 40 мин;
  
• 
  ускоренно схватывающиеся – 40 мин- 1час 20 мин;
  
• 
  нормально схватывающиеся - 1час 20мин – 2 час;
  
• 
  медленно схватывающиеся – больше 2 час.
  

Основные технологические параметры ТР

Цементнымтестомназывается смесь цемента с водой. Цемент перед испытанием просеивается через сито 80 мкм.

Водо-цементноеотношение– В/Ц – отношение объема воды к весу цемента.

Тесто готовится вручную в сферической чаше в течение 3 минут или на

специальных мешалках 5 минут.

1. 
   Растекаемость, см – определяет текучесть (подвижность)
   

цементного раствора.

2. 
   Плотность,г/см³– отношение массы цементного раствора к его объему.
   
3. 
   Фильтрация или водоотдача, см³ за 30мин – величина,
   

определяемая объемом жидкости затворения, отфильтрованной за 30 минут при пропускании цементного раствора через бумажный фильтр ограниченной площади под давлением 1 атм.

4. 
   Седиментационнаяустойчивостьцементногораствора– определяется водоотделением, т.е. максимальным количеством воды, способным выделиться из цементного раствора в результате процесса седиментации.
   
5. 
   Времязагустевания(час-мин,начало-конец)– время потери текучести.
   
6. 
   Срокисхватывания(час-мин,начало-конец)– определят время перехода цементного раствора в твердое состояние цементного камня.
   

Требования к тампонажному камню

1. 
   Достаточная механическая прочность.
   
2. 
   Непроницаемость для бурового раствора, пластовых вод и газа.
   
3. 
   Стойкость к коррозионному воздействию пластовых вод.
   
4. 
   Температурная стойкость.
   
5. 
   Сохранение объема при твердении и упрочнении.
   
6. 
   Минимальная экзотермия.
   

Уровень требований к параметрам зависит от цели тампонирования. Измеряемые характеристики тампонажного камня:

• 
  прочность на изгиб и сжатие;
  
• 
  проницаемость;
  
• 
  коррозионные свойства;
  
• 
  объемные изменения при твердении.
  

Материалы для приготовления тампонажных растворов

• 
  на неорганической основе : вяжущие- цементы, гипс, известь;
  
• 
  на органической основе: синтетические смолы, битумы, латексы;
  
• 
  жидкости затворения: пресная вода, минерализованная вода, углеводородные жидкости;
  
• 
  добавки, регулирующие плотность растворов, придания им закупоривающих свойств (наполнители), снижения стоимости;
  
• 
  материалы для регулирования сроков схватывания и реологических характеристик (реагенты).
  

Утяжелители для тампонажных растворов

Предупреждение осложнений при цементировании достигается

регулированием противодавления на пласты, что может быть обеспечено применением тампонажных растворов с увеличенной плотностью. Для этого необходимо повышать плотность дисперсионной среды или твердой фазы. Распространен второй способ, при котором утяжеление достигается:

• 
  введением утяжелителей;
  
• 
  совместным помолом клинкера и утяжеляющих добавок;
  
• 
  увеличением окиси железа в портландцементе.
  

Реагенты для регулирования свойств тампонажных растворов

Ускорителисроковсхватывания: это в основном электролиты и такие вяжущие, как гипс и глиноземистый цемент. Самый распространенный – хлористый кальций. Хлористый калий, силикат натрия, хлорид натрия, кальцинированная сода и др.

Замедлителисроковсхватывания: используют в растворах для цементирования глубоких и высокотемпературных скважин. Применяют электролиты и органические вещества. Большинство замедлителей - это гидрофобизирующие поверхностно-активные вещества. Лигносульфонаты различных типов: ССБ, КССБ, окзил, ФХЛС и др.; борная кислота, виннокаменная кислота и т.д.

Пластификаторы– применяют для повышения текучести растворов.

ССБ, ГКЖ, ПЛС, С-4 и др.

Понизители фильтрации (водоотдачи) – являются стабилизаторами дисперсных систем и поэтому снижают фильтрацию. Бентонитовая глина, ПАА, декстрин, КМЦ, ПВТ-ТР и др.

Пеногасители– НЧК, АКС-20ПГ и др.

Литература

1. 
   Жуховицкий С.Ю. Промывочные жидкости в бурении - М. : Недра, 1976.
   
2. 
   Городнов В.Д. Буровые растворы. - М. : Недра, 1985.
   
3. 
   Булатов А.И., Данюшевский В.С. Тампонажные материалы. – М.: Недра, 1987.
   
4. 
   Башлык С.М. и др. Лабораторный практикум по основам гидравлики и промывочным жидкостям. - М. : Недра, 1982.