Srub-stroi58.ru

Сруб Строй
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Указанный способ заливки с применением нефте-цементных растворов для случаев, подобных описанному, является эффективным и может быть рекомендован для производства изоляционно-оздоровительных работ в фонтанирующих скважинах, в которых предварительное прекращение фонтанирования утяжеленными растворами вызывает затухание приемистости скважины.  [16]

В связи с тем, что нефте-цементные растворы не схватываются в нефтяной среде, в ряде случаев ими можно успешно изолировать обводнившиеся пропластки, не снижая продуктивности нефтяных пропластков. Это условие может быть сохранено до тех пор, пока нефтяной пропласток не содержит воды. Характерным в этом отношении является скв.  [17]

Особое место среди тампонажных цементов занимают нефте-цементные растворы .  [18]

Процесс замещения нефтепродукта пластовой водой в нефте-цементных растворах зависит от физико-химических свойств нефтепродуктов, водонасыщенности призабойной зоны и качества продавочной жидкости.  [19]

Поверхностно-активные вещества позволяют в широких пределах изменять подвижность нефте-цементных растворов .  [20]

Для улучшения смешивания тампонажного цемента и углеводородной жидкости и превращения их в однородную массу в нефте-цементный раствор добавляют поверхностно-активные вещества ( ПАВ): крезол, асидол, ОП-10; фенол, нейтрализованный черный контакт ( НЧК); нафтанат кальция и др. Добавка ПАВ способствует сохранению подвижности раствора в течение длительного времени и облегчает замещение ( вытеснение) углеводородной жидкости при контакте раствора с водой.  [21]

При применении нефте-цементного раствора для изоля ционно-оздоровительных работ исключается возможность обратного поступления из пласта при вымывании излишка нефте-цементного раствора обратной промывкой.  [22]

Это дает возможность транспортировать цемент на забой кважины не в виде водного раствора, способного быстро схватываться, нередко до проникновения в пласт, а в виде суспензии в инертной по отношению к цементу жидкости. При взаимодействии с водой нефте-цементный раствор освобождается от нефтепродукта и схватывается, образуя прочный камень.  [23]

Пути проникновения нижних вод в скважину по заколонному пространству через отверстия фильтра определяют таким же способом, как и при проникновении верхних вод. Для изоляции скважины от проникновения нижних вод применяют цементирование под давлением через отверстия фильтра водо-цементным и пеноцементным растворами в тех случаях, когда нет опасности зацементировать продуктивный горизонт. В остальных случаях используют нефте-цементный раствор .  [24]

Поступление верхних вод через фильтр эксплуатационной колонны ликвидируется путем цементирования под давлением через трубы с последующим наращиванием труб и вымыванием излишнего цементного раствора или путем цементирования под давлением через заливочные трубы, спущенные ниже отверстий фильтра. В качестве тампонажного материала используются только нефте-цементные растворы .  [25]

Смесь доводят водой до забоя, а затем продавливают в пласт. В конце продавки давление в два-три приема снижают до нуля и снова поднимают до максимальной величины для ускорения процесса отделения нефтепродукта от цементной суспензии и уплотнения цемента в трещинах, образованных гидравлическим разрывом. Остатки нефте-цементного раствора после срыва па-кера удаляют из скважины обратной промывкой водой при положении башмака заливочных труб на 0 5 м выше верхних отверстий дополнительной перфорации. В течение первого месяца ограничивают отбор жидкости из скважины.  [26]

Рядом преимуществ по сравнению с водо-цементными растворами обладают цементные суспензии на углеводородной основе. Цемент, затворенный на дизельном топливе или керосине, как известно, дает тесто, не способное схватываться и отвердевать, но приобретает эти свойства после замещения нефтепродукта водой. Нагнетаемая в пласт смесь при взаимодействии с пластовой и промывочной водами быстро загустевает, что предупреждает обратное вытеснение цемента в скважину при снижении избыточного давления на устье. Нефте-цементный раствор , проникший в нефтеносную часть пласта, при отсутствии в ней воды не схватывается и может быть удален из пласта в процессе последующей эксплуатации скважины. Нефте-цементный раствор, попадая в трещины нефтенасыщенной части пласта, может образовать плотную цементную пасту, с трудом поддающуюся вымыванию нефтью при работе скважины. Поэтому этот метод может быть селективным лишь при известных условиях.  [27]

Продавливание нефтецементного или водоцементного растворов в пласт при расположении башмака НКТ у нижних дыр-фильтра не рекомендуется. При наличии перепада давления в призабойной части скважины из тампонирующей смеси идет интенсивное отфильтровывание жидкой фазы. При использовании водоцементных растворов это вызывает резкое сокращение сроков схватывания смеси, что в совокупности с другими факторами ( температура, давление, время проведения операции) может служить причиной прихвата НКТ. В случае применения нефте-цементных растворов процесс отфильтровывания жидкой фазы идет еще интенсивнее. В интервале перфорации образуется плотная спрессованная пробка из обезжиженного цемента, которая-также может явиться причиной прихвата НКТ.  [28]

Читайте так же:
Как покрасить цементный раствор краской

Рядом преимуществ по сравнению с водо-цементными растворами обладают цементные суспензии на углеводородной основе. Цемент, затворенный на дизельном топливе или керосине, как известно, дает тесто, не способное схватываться и отвердевать, но приобретает эти свойства после замещения нефтепродукта водой. Нагнетаемая в пласт смесь при взаимодействии с пластовой и промывочной водами быстро загустевает, что предупреждает обратное вытеснение цемента в скважину при снижении избыточного давления на устье. Нефте-цементный раствор, проникший в нефтеносную часть пласта, при отсутствии в ней воды не схватывается и может быть удален из пласта в процессе последующей эксплуатации скважины. Нефте-цементный раствор , попадая в трещины нефтенасыщенной части пласта, может образовать плотную цементную пасту, с трудом поддающуюся вымыванию нефтью при работе скважины. Поэтому этот метод может быть селективным лишь при известных условиях.  [29]

В каких случаях используется и как применяется незамерзайка для бетона: ключевые моменты, рецептура

Во время строительства дома значительная часть работ может проводиться в любое время года, независимо от погодных условий и температуры окружающего воздуха. Единственным слабым местом является выполнение работ, связанных с использованием цементно-песчаного и бетонного раствора, так как для их нормального застывания необходимо, чтобы температура окружающего воздуха была не ниже +5° С. Для того чтобы не останавливать строительные работы в холодное время года, используется специальная незамерзайка для бетона — своими руками добавляемая в раствор при его приготовлении.

Комплексная противоморозная модифицирующая добавка.

Комплексная противоморозная модифицирующая добавка.

Противоморозные добавки для бетонного раствора

Чтобы помочь читателю разобраться с особенностями бетонных работ в зимнее время, в этой статье будет рассмотрен один из способов снижения минимальной температуры эксплуатации жидкого строительного раствора, а именно незамерзающая жидкость для бетона, как наиболее приемлемый вариант решения проблемы.

Также здесь будет представлена краткая инструкция, в которой подробно описана технология и рецептура приготовления зимнего строительного раствора.

Заливка монолитного основания в зимнее время.

Заливка монолитного основания в зимнее время.

Сложности зимнего бетонирования

Бетонный раствор представляет собой смесь связующего вещества (цемент М300 – М500), мелкого заполнителя (речной или карьерный кварцевый песок), крупного заполнителя (гравий, известковый или гранитный щебень) и воды, которые тщательно перемешаны между собой в определенной пропорции.

После укладки в форму или опалубку, с течением времени цемент вступает в реакцию с водой, которая называется гидратацией, в результате чего происходит его схватывание и постепенное отвердевание.

Нормальное протекание этого процесса возможно только при положительных температурах, поэтому в случае наступления мороза в жидком растворе могут произойти следующие изменения:

  1. При снижении температуры окружающего воздуха ниже +5 °С существенно увеличивается время протекания гидратации.
  2. Снижение температуры ниже 0° приводит к образованию в жидком растворе ледяной кристаллической решетки. Кристаллы льда, увеличиваясь в объеме, создают в неокрепшем растворе очаги локального напряжения, что приводит к нарушению его структуры и множественным разрывам связей частиц цемента, которые только начали схватываться между собой.
  3. В том случае, если бетон замерз, вокруг металлических деталей конструкции образуется ледяная корка, которая оттесняет растворную массу от элементов стальной арматурной обвязки, нарушая целостность железобетонного изделия.
  4. Превращение свободной воды в лед уменьшает ее количество, в результате чего ее будет недостаточно для нормальной гидратации цемента.

Также следует отметить, что все эти явления представляют опасность в том случае, когда промерзание бетона происходит на ранней стадии отвердевания, то есть когда он еще не успел набрать критическую прочность, которая условно составляет 50 % от проектной прочности.

На фото показана заливка ленточного фундамента с использованием противоморозной добавки.

На фото показана заливка ленточного фундамента с использованием противоморозной добавки.

Способы борьбы с замерзанием раствора

На основании всего сказанного выше можно сделать вывод, что главная задача бетонирования в зимний период заключается в том, чтобы как можно дольше времени предохранить раствор от промерзания и сохранить воду в жидком состоянии.

Для того чтобы бетон не замерзал в процессе отвердевания, существует несколько способов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

  1. Так называемый эффект термоса заключается в использовании опалубки для бетона из материалов, которые обладают хорошими теплоизолирующими свойствами. В процессе приготовления компоненты раствора подогреваются, после чего он заливается в опалубку в разогретом виде, а затем накрывается теплоизоляционными материалами. Эти меры в совокупности позволяют не допустить замерзание бетона до набора им значения критической прочности.
  2. Подогрев жидкого раствора в опалубке выполняется либо разогретым паром, либо при помощи пропускания электрического тока по специальным электродам. Такой метод очень энергоемкий и требует использования специального оборудования.
  3. Введение в раствор специальных модифицирующих добавок позволяет ускорить реакцию гидратации и предохраняет воду, входящую в его состав, от замерзания.
Читайте так же:
Аэрация силосов цемента с ровным дном

Термоэлектрические маты для наружного обогрева бетонной поверхности.

Термоэлектрические маты для наружного обогрева бетонной поверхности.

Совет!
В качестве альтернативного метода можно рассматривать сооружение над местом проведения строительных работ закрытого навеса или шалаша, который обогревается электрическими или дизельными тепловыми пушками.

Главные преимущества антифризов

Из всех перечисленных способов, наиболее приемлемым для индивидуального строительства считается использование жидких противоморозных добавок.

Среди преимуществ такого метода можно назвать следующие положительные качества:

  1. Благодаря антифризным свойствам снижается температура замерзания свободной воды, которая входит в состав раствора.
  2. Пластифицирующие свойства снижают густоту и увеличивают подвижность готового раствора без добавления лишней воды, что способствует более качественному формированию бетонного изделия.
  3. Как правило, качественная жидкая незамерзайка в бетон содержит в своем составе ингибиторы коррозии, которые предохраняют от окисления и разрушения стальные элементы арматурной обвязки.
  4. Сбалансированный набор компонентов в конечном итоге способствует ускорению набора критической прочности, а также увеличивает водонепроницаемость и проектную прочность готового изделия.
  5. Благодаря невысокой стоимости жидких добавок, цена такого метода борьбы с морозом обходится значительно дешевле остальных, к тому же не требует использования громоздкого и энергоемкого оборудования.

Применение модифицирующих добавок позволяет выполнять бетонные работы при температуре до -25 °С.

Применение модифицирующих добавок позволяет выполнять бетонные работы при температуре до -25 °С.

Совет!
В конструкциях с металлической арматурной обвязкой не рекомендуется использовать жидкости без ингибиторов коррозии по причине их высокой коррозионной активности.

Особенности работы с противоморозными добавками

Для того чтобы при строительстве в зимнее время не задумываться над вопросом: что делать если замерз бетон, достаточно всего лишь своевременно использовать необходимые противоморозные модифицирующие добавки.

Технология их использования совсем несложная:

  1. В работающую бетономешалку налить нужное количество воды, а затем добавить незамерзающую жидкость в точном соответствии с инструкцией по применению.
  2. Дать миксеру поработать некоторое время для полного перемешивания воды и модифицирующей добавки.
  3. После этого загрузить в ковш половину объема песка, затем весь объем цемента, а после этого оставшуюся часть песка.
  4. В последнюю очередь загрузить в миксер нужное количество крупного заполнителя и оставить поработать до полного перемешивания компонентов и получения однородной смеси.

В таблице 1 указаны средние пропорции незамерзающей жидкости для бетона и скорость набора проектной прочности.

Средняя расчетная температура твердения бетонаДозировка добавки в %% от массы цементаПрочность на сжатие в % от проектной, в возрасте, суток
3728
— 5 С120 — 3040 — 5055 — 70
— 10 С1,515 — 2525 — 3550 — 65
— 15 С2 — 2,510 — 1520 — 3045 — 55

Самостоятельное приготовление зимнего бетонного раствора.

Самостоятельное приготовление зимнего бетонного раствора.

Совет!
Грамотное применение противоморозных добавок, благодаря увеличению проектной прочности бетона, позволяет использовать для приготовления бетонного раствора цемент более низких марок.

Заключение

Прочитав данную статью, можно сделать вывод, что использование жидких противоморозных добавок не только позволит выполнять строительство в любое время года, но и существенно повысит качество готовых бетонных изделий.

Чтобы получить дополнительную информацию по интересующему вопросу, рекомендуется посмотреть видео в этой статье или почитать похожие материалы этой тематики на нашем сайте.

Лабораторное оборудование для определения свойств буровых и цементных растворов (камня) кафедры Бурения

Кафедра Бурения укомплектована полным набором лабораторных приборов и средств для исследования технологических жидкостей: буровых, буферных и тампонажных. Перечень, внешний вид и описание приборов приведены ниже. В настоящее время с использование лабораторного комплекса может проводить следующие работы:

  • оптимизация состава буровых растворов для конкретных горно-геологических условий;
  • проведение предпроектных работ по подбору компонентного состава тампонажных жидкостей;
  • исследования поведения глинистых пород в буровых растворах различного состава;
  • лабораторная оценка смазочной и адгезионной способности буровых растворов;
  • исследование процессов взаимодействия буферных жидкостей с буровыми растворами, тампонажными жидкостями и фильтрационной коркой на стенке скважины.
Читайте так же:
Как сделать клинкер для цемента своими руками


Тестер продольного набухания пород в динамическом режиме компании OFITE с компактором

С помощью тестера продольного набухания пород компании OFITE (США) в динамическом режиме можно выполнять исследования взаимодействия между водными растворами, находящимися в движении, и пробами горных пород, содержащих химически активные глины, при заданных условиях с высокой эффективностью. Степень и кинетика набухания используются для оценки и/или устранения нарушения устойчивости стенок скважины, с которыми нередко приходится сталкиваться при бурении сланцевых пород.


Вискозиметр модели 900 OFITE

Вискозиметр модели 900 — это ротационный вискозиметр, представляющий собой портативный и полностью автоматизированный прибор, предназначенный для определения реологических свойств буровых и тампонажных растворов, а также жидкостей для гидроразрыва пласта.


Нагревательный и охлаждающий термостат LAUDA

Термостаты подходят для работы с негорючими жидкостями (вода, вода / гликоль) и могут использоваться как для термостатирования внутри ванны, так и для работы с внешними потребителями. Циркуляционный термостат обеспечивает работу в температурном диапазоне от −25 до +100 °C.


Динамический высокотемпературный пресс-фильтр высокого давления (HPHT) OFITE

Пресс-фильтр измеряет фильтрационные свойства при меняющихся динамических внутрискважинных условиях. Установка скоростей от 1 до 1600 об./мин. создает ламинарное или турбулентное течение жидкости внутри ячейки, а изменением длины вала можно увеличивать или уменьшать напряжение сдвига.

Фильтр-пресс полной площади настольный с модулем давления СО2, OFITE — предназначен для исследования фильтрационных характеристик буровых растворов.

Воронка Марша Fann — это простое устройство, используемое для быстрых повторяющихся измерений вязкости жидкости.

Металлические рычажные весы OFITE — предназначены для определения плотности или удельного веса данного объема жидкости.

Прибор для определения содержания песка OFITE.


Машина для определения прочности материалов при сжатии и изгибе MATEST (Италия)

Машина предназначена для проведения испытаний по определению предела прочности при сжатии образцов цементного камня и по определению предела прочности при изгибе и при сжатии образцов-балочек/


Тампонирующий тестер проницаемости OFITE

Этот прибор хорошо подходит для проведения фильтрационных тестов на тампонирующих материалах без помех со стороны частиц, оседающих на фильтровальной среде во время процесса нагревания.


Тестер Предельного давления и Смазывающей способности OFITE

Комбинированный тестер Предельного давления и Смазывающей способности – это высококачественный прибор, используемый для измерения смазывающей способности буровых растворов, получения данных для определения типа и количества смазывающих добавок, которые могут потребоваться, и предсказания скорости износа механических деталей в известных системах буровых растворов.


Атмосферный регистрирующий консистометр OFITE Модель 80

Атмосферный регистрирующий консистометр специально разработан для кондиционирования цементных растворов для проведения испытаний по различным параметрам в строгом соответствии со стандартом Американского института нефти (API). Определение реологических характеристик, содержание свободной воды в тампонажном растворе, определение водоотдачи раствора – все эти анализы могут быть проведены с помощью атмосферного консистометра.


Консистометр термобарический НРНТ портативный OFITE
Модель 130 с цифровой Системой Сбора Данных OFITE

Консистометр предназначен для определения времени загустевания цементных растворов в условиях высоких температур и давлений (имитируются условия в скважине) в полном соответствии со Спецификацией API.


Автоматический регистрирующий аппарат ВИКА VIKATRONIK (MATEST)

Этот прибор используется для определения сроков схватывания гидравлических вяжущих. Автоматический прибор был специально разработан, чтобы предоставить оператору легкий и точный способ определения начальных и конечных сроков схватывания.


Прибор для определения водоотдачи цементных растворов при перемешивании OFITE

Испытательная камера служит для определения фильтрационных характеристик тампонажных материалов по стандартам API. Необходимая температура испытания поддерживается с помощью цифрового температурного PID-контроллера, в ячейке создается необходимое давление для предотвращения испарения жидкой фазы.


Камера для выдержки цементного раствора в условиях
высокого давления и высокой температуры, Автоклав OFITE

Модель 200 HTPH – камера для выдержки цементного раствора предназначена для подготовки тампонажных цементов для проведения испытаний на определение предела прочности при сжатии. Автоклав служит для отвердения тампонажных цементов при давлении и температуре, приближенным к внутри скважинным.

Читайте так же:
1 куб раствора цемента заливка


Вальцовая печь OFITE

Вальцовая печь позволяет определить результат воздействия температуры на буровой раствор, циркулирующий через буровую скважину. Выдерживание бурового раствора в ячейках под высоким давлением наглядно показывает воздействие тепла на вязкость, а также на поведение различных добавок при повышенных температурах.


Измеритель электрической устойчивости OFITE

Измеритель электрической устойчивости (ЭУ) — представляет собой синусоидально-волновой прибор, предназначенный для измерения относительной электрической устойчивости буровых растворов (стабильность эмульсии или значением ЭУ бурового раствора), содержащих непрерывную нефтяную фазу.


Реторта для определения водной, нефтяной и твердой фаз буровых растворов OFITE

Муфельный анализ служит для разделения и последующего измерения объемов водной, нефтяной и твердой фаз бурового раствора. Образец известного объема нагревают в муфельной печи (реторте) до испарения жидких составляющих, которые после этого конденсируются и собираются в мерный цилиндр.


Прибор для испытания на прихват под перепадом давлений OFITE

Прибор обеспечивает измерение характерного для промывочных жидкостей «коэффициента прихвата бурильных колонн», а также позволяет определить, насколько могут быть эффективными смазочные присадки и методы обработки в сочетании с той или иной промывочной жидкостью.


Вискозиметр DV-II+PRO Brookfield

Программируемый вискозиметр предназначен для измерения вязкости жидкости при заданных скоростях сдвига.


Водяная баня LAUDA

Жидкости для цементных растворов

Совместимость растворов — ключ к повышению качества строительства скважин. /Авт.: Л.Фрейзер, Б.Стэнджер, Т.Гриффин и др. — Нефтегазовое обозрение. — Шлюмберже. — 1997. — № 2. — С.4-21.

Успешное проведение поисковых, разведочных и эксплуатационных работ на нефть и газ во многом зависит от качества цементирования скважин, улучшение которого, как считают специалисты США и Канады, возможно только при совместной работе буровиков и тампонажников и связано оно, прежде всего, с эффективным вытеснением бурового раствора из пространства между обсадной колонной и стволом скважины.

Для лучшего вытеснения рекомендуется начинать с оптимизации буровых растворов, которые должны обладать: низкой плотностью, пониженными статическими напряжениями сдвига, пластической вязкостью и пределом текучести, минимальной водоотдачей, препятствующей образованию корок, и быть химически совместимыми с цементными растворами. Изменение геометрии ствола, размывы нарушают режим потоков жидкостей и в результате приводят к некачественному цементированию. Важен эффективный химический контроль за твердыми фракциями и реологией раствора в течение всего процесса бурения. Сгустившийся буровой раствор может попасть в каверну и его будет трудно удалить (рис.1). Для сведения: к минимуму «кавернозности» ствола разработан буровой раствор, представляющий собой смесь гидроокисей металлов (ММН) с уникальной реологией.

При промывке скважины, кроме общих требований по оптимизации бурового раствора, рекомендуется проводить вращательные или возвратно-поступательные движения трубы; учитывать фактор эксцентричности колонны и промывку вести как минимум двойного объема ствола.

Перемешивание бурового и цементного растворов способствует образованию смеси высокой вязкости и неэффективному вытеснению бурового раствора. Жидкости химической промывки и буферные жидкости могут изолировать эти несовместимые растворы. Чтобы избежать их смешения, можно разделить растворы в обсадной колонне и хвостовиках цементировочными пробками. Буферные жидкости используют для более эффективного удаления бурового раствора как при турбулентном, так и ламинарных потоках. Разработаны рецептуры для низко- и высокоминерализованной среды.

Буферные жидкости должны: сохранять утяжеляющие агенты во взвешенном состоянии, обеспечивать нормальную подачу насосов при турбулентном режиме, обладать низкой водоотдачей, регулируемостью вязкости и плотности при ламинарном потоке, совместимостью с цементными и буровыми растворами. При повышенной водоотдаче может произойти прорыв буферной жидкости через буровой раствор (см.рис.1).

Рис.1а. Традиционные проблемы цементажа (красный цвет), связанные с бурением, удалением бурового раствора и его вытеснением
Рис.1а. Традиционные проблемы цементажа (красный цвет), связанные с бурением, удалением бурового раствора и его вытеснением
Рис.1б. Традиционные проблемы цементажа (красный цвет), связанные с бурением, удалением бурового раствора и его вытеснением
Рис.1б. Традиционные проблемы цементажа (красный цвет), связанные с бурением, удалением бурового раствора и его вытеснением

Разработаны новые буферные жидкости, такие как MUDPUSH (до t1500 на забое), XEO на основе модифицированного полимера и водонефтяной эмульсии, которую можно использовать при t до 2320 и только для удаления бурового раствора на углеводородной основе.

Наиболее трудно удаляется буровой раствор, находящийся на узкой стороне эксцентричного затрубья. Для того чтобы раствор продвигался по узким зазорам, предел текучести раствора должен быть меньше напряжения сдвига на стенках.

Читайте так же:
Жидкость для растворения цемента

При проектировании работ эксцентричность буровой колонны часто не учитывается, несмотря на то, что она является причиной каналообразования и неудач при первичном цементировании. С помощью компьютерной программы CemCADE предлагается вести расчет циркуляции бурового раствора, процессов вытеснения в затрубье и получать рекомендации по цементированию с учетом фактической геометрии скважины, центровки обсадной колонны и реологии растворов. Увеличивающаяся эксцентричность колонны улучшает вытеснение бурового раствора и ввод цементного; скорость вытеснения имеет значение для эффективного удаления бурового раствора в турбулентном потоке.

Рекомендуется использовать максимальный объем химической промывки или буферной жидкости. Одновременное использование умеренных объемов жидкостей химической промывки с буферными уменьшает вязкость бурового раствора и это лучше, чем использование только буферных жидкостей. Рассматриваются дизайны вытеснения бурового раствора с помощью буферных жидкостей и цементного раствора в турбулентном и ламинарном потоках. Критерии турбулентного потока для удаления бурового раствора из затрубья требуют турбулентности вокруг всего затрубного пространства, включая его узкую сторону, 10-минутного контакта жидких растворов предварительной промывки с пластом и близких значений плотности у растворов. Для эффективного ламинарного потока необходимы: положительные плотностные контрасты (10%) растворов, минимальный градиент давления для преодоления предела текучести буровых растворов, положительные реологические свойства для поддержания возрастающего давления трения и минимальная дифференциация скоростей растворов. Градиент давления обеспечивает продвижение буровых растворов по узкому зазору затрубья, и он должен быть создан до начала цементирования при промывке ствола буровым раствором. Разность между значениями давления трения бурового и цементного растворов должна быть около 20%. Для соблюдения этого условия необходимо изменить реологические свойства растворов – уменьшить до min предел текучести бурового раствора, его плотность, содержание в нем твердых фракций до начала цементации либо повысить вязкость, предел текучести буферной жидкости и цементного раствора. Все это позволит снизить возможность прорыва одной жидкости сквозь другую. Важна дифференциация скоростей растворов. Например, в ламинарном потоке скорость замещающего раствора должна быть ниже скорости замещаемого.

Увеличение плотности каждого последующего замещающего раствора намного улучшает удаление бурового раствора и сводит к минимуму каналообразование. Чем больше разница в плотностях, тем лучше эффективность вытеснения. Более вязкие растворы обеспечивают более устойчивое вытеснение менее вязких.

Показано преимущество использования цементировочных головок нового поколения EXPRES (рис.2). Модульная конструкция, быстросоединяемые замки, возможность дистанционного управления способствуют улучшению оптимизации бурового раствора до начала цементажа и обеспечивают уникальную возможность запуска пробок на лету.

Рис.2. Цементировочная головка EXPRES. Система экструзивного освобождения пробки улучшает прокачку бурового раствора и его оптимизацию, качество цементажа и, кроме того, повышает безопасность работ под высоким давлением. Пробки удерживаются в камере под головкой внутри обсадной колонны с тем, чтобы цементировочные растворы могли эту камеру обтекать. Пробки запускаются с помощью гидравлического толкателя под усилием 907 кг, что сводит к минимуму возможность преждевременного или случайного освобождения пробки. Предохранительный зажим удерживает пробку до начала последнего хода толкателя.
Рис.2. Цементировочная головка EXPRES. Система экструзивного освобождения пробки улучшает прокачку бурового раствора и его оптимизацию, качество цементажа и, кроме того, повышает безопасность работ под высоким давлением. Пробки удерживаются в камере под головкой внутри обсадной колонны с тем, чтобы цементировочные растворы могли эту камеру обтекать. Пробки запускаются с помощью гидравлического толкателя под усилием 907 кг, что сводит к минимуму возможность преждевременного или случайного освобождения пробки. Предохранительный зажим удерживает пробку до начала последнего хода толкателя.

При вытеснении растворов при цементировании может происходить их перемешивание, что приводит к катастрофическим последствиям. Загрязнение цемента меняет его реологию, сокращает время схватывания или ведет к частичному отсутствию отвердевшего цемента, низкой прочности цементного камня или к плохому сцеплению цемента в подошве. Эффективность вытеснения улучшается по мере увеличения разницы в скоростях потока и пределе текучести между верхними и нижними растворами. С увеличением диаметра труб эффективность вытеснения снижается.

Механическое разделение у каждой границы раздела растворов является единственным способом прохождения «нужных» растворов из обсадной колонны в затрубье. Рекомендуется всегда использовать нижние пробки, когда это возможно, а в особо критических ситуациях устанавливать их на каждой границе раздела.

Как отмечают авторы, «хорошее бурение не предопределяет успешность цементирования, а плохое бурение может привести к невозможности успешного цементажа».

Компания Шлюмберже рекомендует обучение персонала от руководителей до операторов на буровой для того, чтобы специалисты по разным растворам понимали нужды и намерения друг друга. Взаимное обучение должно дополняться созданием «растворно-технологических групп» для оптимизации всех работ по растворам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector