Cementiszap: tulajdonságok, elkészítési szabályok, összetétel, a GOST követelményeinek való megfelelés, cél és alkalmazás

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A fúrási folyamat során speciális megoldásokat alkalmaznak a helyi kőzetek fejlesztéséből származó dugványok és termékek kimosására. Ez a művelet szükséges a fúróberendezés mechanikai hatásának hatékonyságának növeléséhez és az alsó furat megtisztításához. A mosás speciális technológiával előállított cementiszapokkal történik.

A fúrófolyadékok célja

A kútban a víz keringése hozzájárul a lyuk tisztításához, ami segíti a fúrási és befejezési folyamatokat. Feltéve, hogy további teljesítménytulajdonságokkal rendelkező hatóanyagot használnak, számos egyéb hatás is várható, köztük a következők:

• Szűrőpogácsa kialakulása egy nyitott lyuk falán. Ennek eredményeként az instabil lerakódások, agyagkőzetek és laza rétegek megerősödnek.
• A pórusnyomás ellensúlyozva.
• A fúrólyuk erőmű és a bit átvitelre kerültovábbi hidraulikus teljesítmény.
• Fúrás és cementiszapok szállítják a kialakult kőzetet, és a keringés befejezése után ezt a masszát szuszpenzióban tartják.
• A szövődmények, a differenciálmű beragadásának, az olaj- és gázkiállítások, valamint a kút elvesztésének kockázata megelőzhető.
• A barlangok és esztrichek meg vannak akadályozva.
• Kenő hatást biztosít a fúróberendezéseken.
• A szerszámok hűtését és kenését biztosítja.

A cementkeverék összetételének alapja

A fúrófolyadékok előállításához műanyagot és finoman eloszlatott agyagot használnak minimális homokzárványokkal, amelyek vízzel együtt viszkózus szuszpenziót képezhetnek, hosszú ülepedési idővel. A gáz- és olajkutak fejlesztésekor a szakértők lúgos típusú montmorillonit agyagok, valamint agyagporok használatát javasolják. Ezenkívül a cementiszap összetétele műszaki vizet, hidrogéleket és sókomponenseket tartalmaz. A modern keverékek közé tartoznak az invert emulzió, mész-bitumen bázisok és polimer komponensek. Az összetevők és a konkrét készletük közötti arány az elérendő hatástól és az oldat felhasználási feltételeitől függ. Mindenesetre a nemkívánatos összetevők közé tartoznak a szennyeződések, például a gipsz és az oldható ásványi anyagok, amelyek csökkentik a viszkózus agyag nyersanyagok stabilitását.

A megoldás létrehozásának szabályai

A vágókeverékek a következővel készülnekcementkeverő egységek a szabályozott szabályoknak megfelelően. A kitűzött feladatoktól és a felhasznált alapanyagoktól függően különböző technológiai megoldások vezethetők be a főzési sémába. Például, ha elavult cementet használnak, akkor gondoskodni kell annak aktiválásáról. A száraz keveréket a tartályba táplálják a vízellátó szivattyú stabil működésével. A folyékony és száraz komponensek kombinációját 12-15 MPa nyomástartás mellett kell elvégezni. Ez az optimális környezet a cementiszapok készítéséhez a keverés és a szerkezet megkötése szempontjából. Ezután meg kell várnia a keverék stabilizálódási időszakát, amelyhez a cementkeverő gép speciális üzemmódot biztosít.

Cementkeverékek tulajdonságai

A fúrókeverékek műszaki és működési tulajdonságait a kiválasztott receptúra határozza meg, és a gyakorlatban meghatározza a kútképződmények anyagaival való kölcsönhatás minőségét. A következő cementiszap-tulajdonságokat veszik figyelembe:

• Vízhozam. Nyomásesés esetén megtörténik a víz elválasztása az oldat aktív fázisától. A fúrólyuk paramétereitől függően a folyadékveszteség mértéke eltérő lehet, ezt egyedileg állítjuk be. Például, ha a szerkezet megerősítését tervezzük, akkor az oldat vízvesztesége nullához közeli legyen.
• Ülepedési ellenállás. A víz elválasztásának folyamata a habarcstól, amelyben a cementmassza lefelé, a folyadék pedig felfelé mozog.
• Sűrűsödés. Számos tényező határozza meg, beleértve az oldat komponenseinek őrlési fokát és a jelenlétetszívósságú anyagok. A víz arányának növekedése befolyásolja ennek a tulajdonságnak a stimulálását, a harmadik féltől származó hőhatás pedig a csökkenést.
• Grip. A technológusok általában arra törekszenek, hogy ezt a minőséget a lehető legnagyobb mértékben javítsák bizonyos körülmények között. Ehhez nyomással növelje a hőmérsékletet, valamint magas páratartalom esetén szigetelje el a csomagtartót.

A fúrófolyadék tulajdonságainak módosítása

Egyes tulajdonságok korrekciója hagyományos eszközökkel és anyagokkal nem mindig lehetséges, ezért célszerűbb speciális adalékokat, adalékokat alkalmazni, amelyek hatékonyan és pontszerűen változtatják meg a kívánt tulajdonságokat. Közülük a következő módosítókat kell megjegyezni:

• Nátrium-karbonát. A beállítási idő csökkentésére szolgál. Ezzel a gyorsítóval gyorsan kötő oldatokat kapunk, amelyek akár 55-65 ° С hőmérsékleten is használhatók.
• Bentonit. Növeli az öblítőoldat kezdeti mobilitási indexét, optimalizálva a befecskendezéshez szükséges intézkedéseket. Ez a módosítószer olyan cementiszapokhoz ajánlott, amelyek sűrűsége 1,5-2,2 g/cm3.
• Gipszcement szuszpenziók. Javítsa az oldat vízveszteség-képességét. Az alap ellenállóbbá válik a vízben való oldódással szemben. Öblítő készítményeknél a szuszpenziók használata értelmetlen, azonban a törzs megerősítése érdekében ez teljesen elfogadható.
• Cement-gyanta adalékok. Az öblítéshez használt, epoxigyantát tartalmazó lágyítószer típusakutak vízadó komplikációkkal.

Fúrófolyadékok típusai

A gyakorlatban a következő típusú cementkeverékeket szokták megkülönböztetni:

• Barnaszén fúrása. Barnaszénnel módosított lúgos oldat.
• Mész-bitumenes habarcs. Alapként kőolajtermékeket használnak - olajból vagy gázolajból származó diszperziós közeg, valamint diszpergált fázisként bitumen és kalcium-oxid kombinációja.
• Könnyű mosókeverék. A minimális sűrűségmutatókkal csökkentett tömegű fugázóoldatot képviseli. Alacsony tározónyomású kutak fejlesztésére használják.
• Polimer oldat. A készítmény nagy molekulájú lineáris polimereket tartalmazó vízen alapul. Általában kemény kőzetfúrási eljárásokban használják.

Ellenőrizze a GOST-nak való megfelelést

A GOST 26798.1-96 szerint a fúrófolyadékok paramétereit anélkül határozzák meg, hogy figyelembe vennék azokat a lehetséges hatásokat, amelyek az anyag valós körülmények között történő működése során a burkolati húrok csatlakoztatásával jelentkezhetnek. A szabványoknak való megfelelés érdekében ellenőrizni kell a keverék sűrűsödési idejét, sűrűségét és viszkozitását. Ugyanakkor a különböző összetételeknél mind a technikai mutatók, mind az értékelési szempontok listája eltérő lehet. Tehát a cementiszap tágulási és szilárdsági tulajdonságainak meghatározásához a GOST 1581-96 szabványt használják, amely megköveteli, hogy a vizsgálatokat körülbelül +30 ° C-os környezeti hőmérsékleten végezzék el. A megszilárdulás folyamatábankorlátozott térfogatú cementkő keverékek esetén a szilárdsági mutatók magasabbak lehetnek, mint ha a kút feltöltésekor hasonló összetételű masszát használunk. Ezzel szemben az oldat permeabilitása csökken.

Cementkeverék alkalmazásának technológiája

A fúrófolyadékok használatához speciális berendezéseket használnak, amelyek biztosítják a keringési műveletek műszaki lehetőségét. A felhordás során a cementiszapok a következő technológiai ciklust hajtják végre:

• A kompozíciót összekeverjük és egy speciális tartályban tároljuk.
• A szivattyúzó berendezés megkezdi a folyadék szivattyúzását a tartályból a fúrószálon keresztül a kútba.
• A keveréket csöveken keresztül a fúrólyuk aljára juttatják, ahol a fúróberendezés fúrófeje kialakítja a következő kőzetréteget.
• A sár visszatér a felszínre, és a vésővel elválasztott kőzetrészecskéket szállítja.
• A tömeg a gyűrű mentén emelkedik, áthaladva a fúrócső és a kút falai között.
• A felületen a szűrés és az oldat iszaptól való tisztítása történik. Ehhez használjon vibráló szitát.

Következtetés

A cementkeverékek a kutak fejlesztése és építése során szükséges fogyóeszközök. Helytelen használatuk azonban pozitív hatásokkal együtt negatív következményekkel is járhat. Különösen a cementiszap gyártása során fellépő hibák a jövőben sziklaomláshoz, sőt akár kőomláshoz is vezethetnekfúróberendezés károsodása. Ezért kezdetben egy öblítési projektet készítenek, amelynek összetételét gondosan kiszámítják. Általában meg kell határozni, hogy mekkora lesz a száraz komponensek térfogata, a víz, a keverék teljes mennyisége, a cementáló egységek jellemzői stb.