Расширяющийся облегченный тампонажный цемент

• Автор: Самсоненко, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1.Требования, предъявляемые к тампонажным цементам . .

1.2. Классификация тампонажных цементов . .

1.3. Расширяющиеся тампонажные цементы . .

1.4. Облегченные тампонажные цементы и способы

их получения.

1.5. Выводы и цель работы.

2.ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика исходных материалов
2.2. Методы исследований
3. РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ПАРАМЕТРОВ ПОЛУЧЕНИЯ
РАСШИРЯЮЩЕГОСЯ КОМПОНЕНТА. .
3.1. Кинетика расширения цементного камня на основе
различных расширяющихся компонентов .
3.2. Состав и физикохимические свойства сульфоапюминатноизвесткового компонента.
3.3. Гидратация и твердение тампонажного цемента,
содержащего сульфоалюминатно известковый
компонент
3.4. Свойства расширяющегося цемента на основе клинкера
различного минералогического состава.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ КОМПОНЕНТОВ
В КАЧЕСТВЕ ДОБАВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЛЕГЧЕННОГО
ТАМПОНАЖНОГО ЦЕМЕНТА
ф 4.1. Влияние различных материалов в качестве облегчающей
добавки к тампонажному цементу .
4.2. Влияние воздухововлекающих добавок на свойства тампонажних цементов . .
4.3. Исследование процесов гидратации и твердения расширяющегося облегченного цемегта
5. ВЫПУСК ОПЫТНОЙ ПАРТИИ ЦЕМЕНТА И ЕЕ ИСПЫТАНИЕ.
5.1 .Разработка технологического регламента получения и технических условий на облегченный расширяющийся
цемент
5.2.Тампонажные свойства опытной партии цемента. . .
5.3. Испытание опытнопромышленной партии облегченного
расширяющегося тампонажного цемента . . .
6. ВЫВОДЫ.
7. ЛИТЕРАТУРА.
8. ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Причиной образования каналов флюидопроявлений на границе «цементный камень - порода», «цементный камень - колонна» может быть усадка цементного камня. Это явление крайне нежелательно ввиду особой важности изоляционных функций тампонажного цементного камня. Усадка цементного камня приводит к образованию зазора между камнем и породой, цементным камнем и колонной, которые обусловливают газопроявления и обводнение скважин. Во избежание этих недостатков целесообразно применять расширяющиеся цементы, способствующие формированию водо-, газо-, нефте- непроницаемого цементного кольца в скважинах. Цементный камень должен обладать высокой коррозионной стойкостью по отношению к пластовым флюидам. В виду многообразия агрессивных агентов, содержащихся в скважине, нет универсального цемента, который обладал бы коррозионной стойкостью ко всем видам агрессии. СзА как показателя сульфатостойкости. Для решения проблем цементирования скважин применительно того или иного месторождения с учетом агрессивного агента (соленосные отложения, сероводородная среда) предложено большое количество тампонажных композиций [5-]. Одним из важнейших показателей цемента является его термостойкость. При высоких забойных температурах в скважине, а также при тепловых воздействиях на продуктивные пласты при их разработке (паронагнетательные скважины) цементный камень должен быть термостойким, т. Отрицательное влияние длительного воздействия высоких температур и давлений на механическую характеристику цементного камня отмечено во многих работах [,]. В этих условиях его прочность снижается, а проницаемость возрастает. В практике на нефтяных и газовых скважинах наблюдались случаи сильной деструкции цементного камня, что приводило к полному выходу скважины из строя. Таким образом, сложность и многообразие физико-химических процессов, происходящих в тампонажном растворе в период цементирования скважин и твердения цементного камня при их эксплуатации, предопределили необходимость разработки широкой гаммы тампонажных цементов. Тампонажные цементы подразделяются по следующим признакам: вещественный состав, плотность, температура применения, стойкость к агрессивному воздействию на цементный камень пластовых сред, сульфатостой кость, величина линейной деформации (расширения) []. По плотности цементного теста цементы III типа подразделяют на: облегченные (Об); утяжеленные (Ут). По температуре применения цементы подразделяют на: цементы для низких и нормальных температур ( - ) °С; цементы для умеренных температур ( - 0) °С; цементы для повышенных температур (1 - 0) °С. По стойкости к агрессивному воздействию на цементный камень пластовых сред цементы подразделяют на следующие группы: стойкие к сульфатным средам; стойкие к кислым средам; стойкие к магнезиальным средам; стойкие к полиминеральным средам. По сульфатостойкости цементы подразделяют на: обычные (требования по сульфатостойкости не предъявляют); сульфатостойкие (СС). Для регулирования свойств цемента применяют добавки: ускорители твердения, замедлители схватывания, добавки, повышающие прочность, пластификаторы, гидрофобизаторы, водоудерживающие добавки, технологические добавки. Для изменения вещественного состава используют следующие материалы: активные минеральные добавки; добавки-наполнители; добавки, регулирующие плотность цементного теста. В качестве активных минеральных добавок применяют доменный гранулированный или электротермофосфорный шлак, осадочные или вулканические пуццоланы, а в качестве добавки-наполнителя - кварцевый песок. Технические требования ктампонажным цементам. Вещественный состав цементов должен соответствовать представленным в табл. Таблица 1. III типа; обозначения гидрофобизации или пластификации цемента (ГФ или ПЛ). Требования к физико-механическим показателям, характеризующим тампонажно-технические свойства цементов 1-Ш типов, приведены в табл. Содержание ангидрида серной кислоты (БОз) в цементах должно составлять не более 3,5% массы цемента. При производстве цементов применяют следующие материалы. ПортландцемС1ГГНЫЙ клинкер, содержащий не более 5% оксида магния.