Тамионажные растворы. 
Виды тампонажных растворов

Физико-химические свойства тампонажных растворов и их влияние на эффективность крепления скважин

Студент должен:

знать: основные свойства тампонажных растворов; механические свойства цементного камня; приборы для определения свойств раствора и камня; влияние свойств раствора и камня на качестворабот;

уметь: определять основные свойства тампонажных цементных растворов и камня.

Функции тампонажных растворов. Дисперсная фаза и дисперсионная среда в тампонажных растворах. Реологические свойства тампонажных растворов. Основные свойства тампонажных растворов и камня: водосодержание, показатель фильтрации, плотность, растекаемость, сроки схватывания, загустевание, седиментационная устойчивость, коррозийная стойкость, механическая прочность и проницаемость цементного камня и др. Факторы, влияющие на свойства тампонажных растворов и камня.

Приборы и оборудование для определения основных свойств тампонажных растворов и камня, их устройство, принцип действия. Организация контроля основных свойств тампонажных растворов и камня при креплении скважин.

Влияние основных свойств тампонажных растворов и камня на качество тампонажных работ и эффективность всего процесса бурения скважин в целом (осложнения при проведении тампонажных работ, степень надежности изоляции пластов и герметичности затрубного пространства, заполненного тампонажным материалом).

Лабораторная работа № 5.

Литература

: 1, с. 431…434; 4, с. 24…27; 5, с. 64…89; б, с. 35…83; 12, с. 203…287.

Методические указания Для преодоления препятствий, возникающих в процессе бурения скважины (катастрофических поглощений, осыпей и обвалов стенок скважины, перетоков пластовых жидкостей), ее ствол перекрывается обсадными трубами и цементируется или же тампонируется. Материалы для крепления ствола скважины и растворы их называются тампонажными.

Тампонажные растворы являются сложными дисперсионными системами, в которых дисперсной фазой является тампонажный материал, а дисперсионной средойвода. По реологическим свойствам тампонажные растворы относятся к сильнотиксотропным вязкопластным жидкостям. Реология тампонажных растворов определяется следующими константами: статическое напряжение сдвига, вязкость и динамическое напряжение сдвига.

Основными свойствами цементного раствора применительно к скважинам являются: водосодержание (водоцементное отношение), водоотдача, плотность, подвижность (растекаемость), сроки схватывания, время загустевания, седиментационная устойчивость, структурная вязкость, статическое и динамическое напряжение сдвига. К свойствам цементного камня относятся механическая прочность, проницаемость, объемные изменения, коррозийная устойчивость в агрессивных средах, модуль упругости.

К цементным растворам предъявляют следующие основные требования:

подвижность раствора должна быть такой, чтобы его можно было закачивать в скважину насосами, и она должна сохраняться от момента приготовления раствора (затворения) до окончания процесса продавливания;

структурообразование раствора, т. е. загустевание и схватывание после продавливания его за обсадную колонну, должно проходить быстро;

цементный раствор на стадиях загустевания и схватывания и сформировавшийся камень должны быть непроницаемы для воды, нефти и газа;

— цементный камень, образующийся из цементного раствора, должен быть коррозионнои температуроустойчивым, а его контакты с колонной и стенками скважины не должны нарушаться под действием нагрузок и перепадов давления, возникающих в обсадной колонне при различных технологических операциях.

В зависимости от горно-геологических условий и требований технологии проводки скважины часто возникает необходимость регулирования свойств тампонажных растворов и цементного камня, что обеспечивается вводом в тампонажные растворы химических реагентов, наполнителей, утяжелителей и т. д.

Вопросы для самоконтроля Тампонажные растворы как дисперсная система.

Чем вызывается необходимость тампонирования скважины?

Что такое тампонажные растворы?

Дайте определение водосодержания цементных растворов.

Что относится к реологическим свойствам тампонажных растворов?

Что такое растекаемость тампонажного раствора?

Объясните понятие термина «коррозийная стойкость».

Назовите основные показатели свойств тампонажных растворов.

Какими основными показателями характеризуется качество цементного камня?

Какими приборами определяются показатели основных свойств тампонажного раствора?

Какими приборами определяются показатели основных свойств цементного камня?

12. Как влияют основные свойства тампонажных растворов и цементного камня на качество крепления скважины?