Cementopslæmning: egenskaber, forberedelsesregler, sammensætning, overholdelse af GOST-krav, formål og anvendelse

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Under boreprocessen bruges specielle løsninger til at skylle udspåner og produkter fra udviklingen af lokal sten. Denne operation er nødvendig for at øge effektiviteten af den mekaniske påvirkning af boreriggen og for at rydde bundhullet. Udvaskning udføres ved hjælp af cementopslæmninger, som er fremstillet ved hjælp af specielle teknologier.

Formål med borevæsker

Cirkulationen af vand i brønden bidrager til rensningen af hullet, hvilket hjælper bore- og færdiggørelsesprocesserne. Forudsat at der anvendes et aktivt stof med yderligere ydeevneegenskaber, kan der forventes en række andre effekter, blandt dem følgende:

• Danning af en filterkage på væggene i et åbent hul. Som følge heraf forstærkes ustabile aflejringer, lersten og løse lag.
• Poretrykket modvirkes.
• Nedhullskraftværket og boret transmitteresekstra hydraulisk kraft.
• Boring og cementopslæmninger transporterer den udviklede sten og, efter at cirkulationen er afsluttet, holdes denne masse i suspension.
• Risikoen for komplikationer, differentialstikning, olie- og gasshows og tab af brønden forhindres.
• Hurninger og skrammer forhindres.
• Giver en smørende effekt på boreudstyr.
• Giver værktøjskøling og smøring.

Grundlaget for sammensætningen af cementblandingen

For at skabe borevæsker, anvendes plast og findelt ler med minimale indeslutninger af sand, som sammen med vand kan danne en tyktflydende suspension med lang bundfældningsperiode. Ved udvikling af gas- og oliebrønde anbefaler eksperter at bruge alkaliske typer montmorillonitler samt lerpulvere. Derudover omfatter sammensætningen af cementopslæmningen teknisk vand, hydrogeler og s altkomponenter. Moderne blandinger omfatter invertemulsion, kalk-bitumenbaser og polymerkomponenter. Forholdet mellem ingredienserne og deres specifikke sæt afhænger af den effekt, der skal opnås, og betingelserne for at bruge opløsningen. Under alle omstændigheder omfatter uønskede komponenter urenheder som gips og opløselige mineraler, som reducerer stabiliteten af viskøse lerråmaterialer.

Regler for at skabe en løsning

Skæreblandinger tilberedes vhacementblandeenheder i overensstemmelse med de regulerede regimer. Afhængig af de stillede opgaver og de anvendte råvarer kan forskellige teknologiske løsninger introduceres i madlavningsordningen. For eksempel, hvis gammel cement bruges, er det nødvendigt at sørge for dets aktivering. Den tørre blanding føres ind i tanken med stabil drift af vandforsyningspumpen. Kombinationen af flydende og tørre komponenter skal udføres under forhold, hvor trykket holdes på niveauet 12-15 MPa. Dette er det optimale miljø til fremstilling af cementopslæmninger med hensyn til blanding og afbinding af strukturen. Dernæst skal du vente på stabiliseringsperioden for blandingen, for hvilken der er en speciel tilstand i cementblandemaskinen.

Cementblandingers egenskaber

De tekniske og operationelle egenskaber af boreblandinger bestemmes af den valgte opskrift og bestemmer i praksis kvaliteten af interaktionen med materialerne i brøndformationerne. Følgende cementopslæmningsegenskaber tages i betragtning:

• Vandudbytte. Under betingelser med trykfald sker processen med vandadskillelse fra opløsningens aktive fase. Afhængigt af brøndboringens parametre kan væsketabshastigheden være anderledes, den justeres individuelt. For eksempel, hvis det planlægges at styrke strukturen, så bør vandtabet af opløsningen være tæt på nul.
• Sedimentationsmodstand. Processen med at adskille vand fra mørtlen, hvor cementmassen bevæger sig ned, og væsken bevæger sig op.
• Fortykkelse. Det bestemmes af mange faktorer, herunder graden af formaling af komponenterne i opløsningen og tilstedeværelsensejhedsmaterialer. En stigning i andelen af vand påvirker stimuleringen af denne egenskab, og en tredjeparts termisk effekt påvirker faldet.
• Grip. Som regel stræber teknologer efter at forbedre denne kvalitet til det maksimale under specifikke forhold. For at gøre dette skal du øge temperaturen med tryk, samt isolering af stammen under forhold med høj fugt.

Ændring af borevæskeegenskaber

Korrektion af visse kvaliteter er ikke altid mulig med konventionelle midler og materialer, derfor er det mere hensigtsmæssigt at bruge specielle additiver og additiver, der effektivt og punktvis ændrer de ønskede egenskaber. Blandt dem er følgende modifikatorer noteret:

• Natriumcarbonat. Bruges til at reducere indstillingstiden. Ved hjælp af denne accelerator opnås hurtighærdende løsninger, velegnet til brug ved temperaturer op til 55-65 ° С.
• Bentonit. Øger indekset for den indledende mobilitet af skylleopløsningen og optimerer foranst altningerne for dens injektion. Denne modifikator anbefales til brug med cementopslæmninger, hvis densitet varierer fra 1,5 til 2,2 g/cm3.
• Gipscement suspensioner. Forbedre opløsningens evne til vandtab. Basen bliver mere modstandsdygtig over for opløsning i vand. Til skyllesammensætninger er brugen af suspensioner meningsløs, men for at styrke stammen er det ganske acceptabelt.
• Cement-harpiksadditiver. En type blødgører med epoxyharpiks, der bruges til skylningbrønde med vandførende komplikationer.

Typer af borevæsker

I praksis skelnes der norm alt mellem følgende typer cementblandinger:

• Borning af brunkul. Alkalisk baseret opløsning modificeret med brunkul.
• Kalk-bitumenmørtel. Petroleumsprodukter bruges som basis - en kombination af et dispergeringsmedium fra olie eller diesel, samt bitumen og calciumoxid som en dispergeret fase.
• Letvægtsvaskeblanding. Repræsenterer fugeopløsningen reduceret i vægt med minimumsindikatorerne for tæthed. Anvendes til udvikling af brønde med lavt reservoirtryk.
• Polymeropløsning. Sammensætningen er baseret på vand indeholdende højmolekylære lineære polymerer. Almindeligvis brugt i hårde klippeboreprocesser.

Kontroller, om der er overensstemmelse med GOST

I henhold til GOST 26798.1-96 bestemmes parametrene for borevæsker uden at tage højde for de mulige påvirkninger, der kan forekomme under driften af materialet under virkelige forhold med tilslutning af foringsrørstrenge. For overholdelse af standarderne kontrolleres blandingens fortykkelsestid, densitet og viskositet. Samtidig kan både tekniske indikatorer og listen over evalueringskriterier variere for forskellige sammensætninger. Så for at bestemme egenskaberne for ekspansion og styrke i tilfælde af cementopslæmning bruges GOST 1581-96, hvilket kræver, at test udføres ved en omgivende temperatur på omkring +30 ° C. I størkningsprocessencementstenblandinger i et begrænset volumen, kan styrkeindikatorerne være højere end ved brug af en masse lignende sammensætning, når brønden fyldes. Omvendt falder opløsningens permeabilitet.

Teknologi til anvendelse af cementblanding

Til brug af borevæsker anvendes specialudstyr for at sikre den tekniske mulighed for cirkulationsoperationer. Under påføringsprocessen udfører cementopslæmninger følgende teknologiske cyklus:

• sammensætningen blandes og opbevares i en speciel beholder.
• Pumpeudstyr begynder at pumpe væske fra tanken til brønden gennem borestrengen.
• Blandingen sendes gennem rør til bunden af brøndboringen, hvor biten af boreriggen udvikler det næste lag af sten.
• Mudderet vender tilbage til overfladen og bærer stenpartikler adskilt af mejslen.
• Massen stiger langs ringrummet og passerer mellem borerøret og brøndens vægge.
• På overfladen udføres operationen med filtrering og rensning af opløsningen fra slam. For at gøre dette skal du bruge en vibrerende si.

Konklusion

Cementblandinger er et nødvendigt forbrugsstof ved udvikling og konstruktion af brønde. Men deres ukorrekte brug sammen med positive effekter kan også føre til negative konsekvenser. Især fejl i fremstillingen af cementgylle i fremtiden kan resultere i stenfald og enddaskader på boreudstyr. Derfor udarbejdes der i første omgang et skylleprojekt, hvis sammensætning er nøje beregnet. Generelt er det nødvendigt at bestemme, hvad der vil være volumen af tørre komponenter, vand, den samlede mængde af blandingen, egenskaberne af cementeringsenhederne osv.