Cementuppslamning: egenskaper, beredningsregler, sammansättning, överensstämmelse med GOST-krav, syfte och tillämpning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Under borrningsprocessen används speciallösningar för att spola ur skär och produkter från utvecklingen av lok alt berg. Denna operation är nödvändig för att öka effektiviteten av den mekaniska stöten från borriggen och för att rensa bottenhålet. Uttvättning utförs med hjälp av cementuppslamningar, som framställs med speciell teknik.

Syfte med borrvätskor

Cirkulationen av vatten i brunnen bidrar till rengöringen av hålet, vilket hjälper borrnings- och kompletteringsprocesserna. Förutsatt att en aktiv förening med ytterligare prestationsegenskaper används kan ett antal andra effekter förväntas, bland annat följande:

• Bildning av en filterkaka på väggarna i ett öppet hål. Som ett resultat förstärks instabila avlagringar, lerstenar och lösa lager.
• Portrycket motverkas.
• Nedhålskraftverket och borrkronan sändsytterligare hydraulkraft.
• Borrning och cementuppslamning transporterar det utvecklade berget och, efter att cirkulationen är avslutad, håll denna massa i suspension.
• Riskerna för komplikationer, differentialfastsättning, olje- och gasutsläpp och förlust av brunnen förhindras.
• Grottor och hällar förhindras.
• Ger en smörjande effekt på borrutrustning.
• Tillhandahåller verktygskylning och smörjning.

Basis för sammansättningen av cementblandningen

För att skapa borrvätskor används plast och fint dispergerade leror med minimala inneslutningar av sand, som tillsammans med vatten kan bilda en trögflytande suspension med lång sedimenteringstid. Vid utveckling av gas- och oljekällor rekommenderar experter att man använder alkaliska typer av montmorillonitleror, såväl som lerpulver. Dessutom innehåller cementuppslamningens sammansättning tekniskt vatten, hydrogeler och s altkomponenter. Moderna blandningar inkluderar invertemulsion, kalk-bitumenbaser och polymerkomponenter. Förhållandet mellan ingredienserna och deras specifika uppsättning beror på den effekt som ska uppnås och villkoren för att använda lösningen. I vilket fall som helst inkluderar oönskade komponenter föroreningar som gips och lösliga mineraler, som minskar stabiliteten hos viskösa lerråvaror.

Regler för att skapa en lösning

Skärblandningar framställs med hjälp avcementblandningsenheter i enlighet med de reglerade regimerna. Beroende på vilka uppgifter som ställs och vilka råvaror som används kan olika tekniska lösningar introduceras i matlagningsschemat. Till exempel, om gammal cement används, är det nödvändigt att sörja för dess aktivering. Den torra blandningen matas in i tanken med stabil drift av vattenförsörjningspumpen. Kombinationen av flytande och torra komponenter bör utföras under förhållanden för att upprätthålla trycket på nivån 12-15 MPa. Detta är den optimala miljön för beredning av cementuppslamningar när det gäller blandning och härdning av strukturen. Därefter måste du vänta på stabiliseringsperioden för blandningen, för vilken ett speciellt läge tillhandahålls i cementblandningsmaskinen.

Cementblandningars egenskaper

De tekniska och operativa egenskaperna hos borrblandningar bestäms av det valda receptet och bestämmer i praktiken kvaliteten på interaktionen med materialen i brunnsformationerna. Följande cementuppslamningsegenskaper beaktas:

• Vattenavkastning. Under förhållanden med tryckfall inträffar processen för vattenseparation från lösningens aktiva fas. Beroende på borrhålets parametrar kan vätskeförlusthastigheten vara annorlunda, den justeras individuellt. Om det till exempel är planerat att förstärka strukturen, bör lösningens vattenförlust vara nära noll.
• Sedimentationsmotstånd. Processen att separera vatten från murbruket, där cementmassan rör sig ner och vätskan rör sig uppåt.
• Förtjockning. Det bestäms av många faktorer, inklusive graden av malning av komponenterna i lösningen och närvaronseghetsmaterial. En ökning av andelen vatten påverkar stimuleringen av denna egenskap, och en termisk effekt från tredje part påverkar minskningen.
• Grip. Som regel strävar teknologer efter att förbättra denna kvalitet maxim alt under specifika förhållanden. För att göra detta, öka temperaturen med tryck, samt isolering av stammen under förhållanden med hög fuktighet.

Ändring av borrvätskans egenskaper

Korrigering av vissa egenskaper är inte alltid möjlig med konventionella medel och material, därför är det mer ändamålsenligt att använda speciella tillsatser och tillsatser som effektivt och punktvis ändrar de önskade egenskaperna. Bland dem är följande modifierare noterade:

• Natriumkarbonat. Används för att minska inställningstiden. Med hjälp av denna accelerator erhålls snabbhärdande lösningar, lämpliga för användning vid temperaturer upp till 55-65 ° С.
• Bentonite. Ökar indexet för den initiala rörligheten för spollösningen, optimerar åtgärderna för dess injektion. Denna modifierare rekommenderas för användning med cementuppslamningar vars densitet varierar från 1,5 till 2,2 g/cm3.
• Gipscementupphängningar. Förbättra lösningens förmåga till vattenförlust. Basen blir mer motståndskraftig mot upplösning i vatten. För spolkompositioner är användningen av suspensioner meningslös, men för att stärka stammen är det helt acceptabelt.
• Cementhartstillsatser. En typ av mjukgörare med epoxihartser som används för spolningbrunnar med akviferkomplikationer.

Typer av borrvätskor

I praktiken brukar följande typer av cementblandningar särskiljas:

• Borrning brunkol. Alkalisk baserad lösning modifierad med brunkol.
• Lime-bitumenbruk. Petroleumprodukter används som bas - en kombination av ett dispersionsmedium från olja eller diesel, samt bitumen och kalciumoxid som en dispergerad fas.
• Lätt tvättblandning. Representerar injekteringslösningen reducerad i vikt med minsta densitetsindikatorer. Används vid utveckling av brunnar med lågt reservoartryck.
• Polymerlösning. Kompositionen är baserad på vatten innehållande högmolekylära linjära polymerer. Används vanligtvis i hårda bergsborrningsprocesser.

Kontrollera efterlevnad av GOST

Enligt GOST 26798.1-96 bestäms parametrarna för borrvätskor utan att ta hänsyn till de möjliga effekterna som kan uppstå under driften av materialet under verkliga förhållanden med anslutning av fodersträngar. För överensstämmelse med standarderna kontrolleras blandningens förtjockningstid, densitet och viskositet. Samtidigt kan både tekniska indikatorer och listan över utvärderingskriterier variera för olika sammansättningar. Så för att bestämma egenskaperna för expansion och styrka i fallet med cementuppslamning används GOST 1581-96, vilket kräver att tester utförs vid en omgivningstemperatur på cirka +30 ° C. I stelningsprocessencementstensblandningar i en begränsad volym, kan hållfasthetsindikatorerna vara högre än när man använder en massa liknande sammansättning vid fyllning av brunnen. Omvänt minskar lösningens permeabilitet.

Teknik för applicering av cementblandning

För användning av borrvätskor används specialutrustning för att säkerställa den tekniska möjligheten till cirkulationsoperationer. Under appliceringsprocessen utför cementuppslamningar följande tekniska cykel:

• Kompositionen blandas och förvaras i en speciell behållare.
• Pumputrustning börjar pumpa vätska från tanken till brunnen genom borrsträngen.
• Blandningen skickas genom rör till botten av borrhålet, där borrningsbiten utvecklar nästa berglager.
• Leran återvänder till ytan och bär stenpartiklar som separeras av mejseln.
• Massan stiger längs ringen och passerar mellan borrröret och brunnens väggar.
• På ytan utförs operationen med filtrering och rengöring av lösningen från slam. För att göra detta, använd en vibrerande sil.

Slutsats

Cementblandningar är en nödvändig förbrukningsvara vid utveckling och konstruktion av brunnar. Men deras felaktiga användning, tillsammans med positiva effekter, kan också leda till negativa konsekvenser. Framför allt kan fel vid tillverkningen av cementslam i framtiden leda till stenfall och till och medskador på borrutrustning. Därför utarbetas initi alt ett spolprojekt, vars sammansättning är noggrant beräknad. I allmänhet är det nödvändigt att bestämma vad som kommer att vara volymen av torra komponenter, vatten, den totala mängden av blandningen, egenskaperna hos cementeringsenheterna, etc.