|
ного камня и повышение плотности тампонажного раствора, по сравнению с ручным смешением. Необходимо отметить, что при гаком варианте обработки тампонажного материала и раствора изменяются также показатели и базового цемента. Это связано с активизацией его под воздействием мощных механических импульсов в дезинтеграторе [73]. Способ приготовления тампонажного раствора оказывает влияние также и на скорость водоотдачи раствора, которая составила 110 см3/ЗОмин при введении «Кварца в количестве 2 % к массе цемента. Наряду со снижением скорости водоотдачи введение «Кварца» позволяет улучшить седиментационную устойчивость тампонажного раствора. В таблице 4.6. приведены результаты испытания тампонажных растворов с различным содержанием реагента. Таблица 4.6 Влияние «Кварца» на седиментационную устойчивость тампонажного раствора Содержание «Кварца», в % к массе цемента 0 0,5 1,0 1,5 2,0 4,0 Коэффициент водоотделения, % 2,0 1,85 0,8 0,5 0,25 0 Введение Кварца в количестве до 3,5 4 % к массе цемента позволил снизить коэффициент водоотделения тампонажного раствора практически до нуля. Полученный эффект является очень важным, с точки зрения предотвращения нарушения формирующейся структуры тампонажной суспензии, поэтому более подробно рассмотрим физико-химическую природу процесса структурообразования тампонажных суспензий. 4.5.1 Физико-химическая природа процесса структурообразования тампонажных суспензий Как показали лабораторные исследования, введение мелкодисперсного гидрофобного порошка реагента «Кварц» в тампонажную суспензию повышает ее седиментационную устойчивость. Это очень важный эффект с точки зрения создания низкопроницаемого цементного камня. Поэтому рассмотрим более подробно физико-химическую природу процессов структурообразования тампонажных суспензий на начальном этапе, когда на первый план выходит агрегативная и седиментационная устойчивость растворов. Куксовым А.К. и Черненко А.В. с помощью оригинального опыта была показана агрегативная неустойчивость тампонажных суспензий и указано на необходимость ее учета, однако не были раскрыты и природа взаимодействий между частицами, ни влияние таких процессов на формирование структуры твердеющей тампонажной суспензии, а также не приведены практические рекомендации борьбы с этим нежелательным явлением. Более детально физикохимическая природа процессов образования агрегатов и седиментационного расслоения цементных суспензий, как первичных причин образования слабых 115 |
няются также показатели и базового цемента. Это связано с активизацией его под воздействием мощных механических импульсов в дезинтеграторе [73]. Способ приготовления тампонажного раствора оказывает влияние также и на скорость водоотдачи раствора, которая составила 110 см3/ЗОмин при введении «Кварца в количестве 2% к массе цемента. Наряду со снижением скорости водоотдачи введение «Кварца» позволяет улучшить седиментационную устойчивость тампонажного раствора. В табл. 3.6. приведены результаты испытания тампонажных растворов с различным содержанием реагента. 95 Таблица 3.6. Влияние «Кварца» на седиментационную устойчивость тампонажного раствора Содержание Кварца в % к массе цемента 0 0,5 1,0 1,5 2,0 4,0 Коэффициент водоотделения, в % 2,0 1,85 0,8 0,5 0,25 0 Введение Кварца в количестве до 3,5 4 % к массе цемента позволил снизить коэффициент водоотделения тампонажного раствора практически до нуля. Полученный эффект является очень важным, с точки зрения предотвращения нарушения формирующейся структуры тампонажной суспензии, поэтому более подробно рассмотрим физико-химическую природу процесса структурообразования тампонажных суспензий. 3.5.1. Физико-химическая природа процесса структурообразования тампонажных суспензий Как показали лабораторные исследования, введение мелкодисперсного гидрофобного порошка реагента «Кварц» в тампонажную суспензию повышает ее седиментационную устойчивость. Это очень важный эффект с точки зрения создания низкопроницаемого цементного камня. Поэтому рассмотрим более подробно физико-химическую природу процессов струк турообразования тампонажных суспензий на начальном этапе, когда на первый план выходит агрегативная и седиментационная устойчивость растворов. Куксовым А.К. и Черненко А.В. с помощью оригинального опыта была показана агрегативная неустойчивость тампонажных суспензий и указано на необходимость ее учета, однако не были раскрыты и природа взаимодействий между частицами, ни влияние таких процессов на формирование структуры твердеющей тампонажной суспензии, а также не приведены практические рекомендации борьбы с этим нежелательным явлением. Более детально физико-химическая природа процессов образования агрегатов и седиментационного расслоения цементных суспензий, как первичных причин образования слабых мест в тампонажной суспензии рассмотрена в работе [74]. Агрегация (рост агрегатов) естественным образом приводит к увеличению расстояний между частицами и возможному расслоению тампонажной суспензии с образованием участков с пониженной и повышенной плотностью. Седиментационную неустойчивость цементных суспензий можно наблюдать, если залить раствор в узкий высокий цилиндр. В нем со временем будут образовываться горизонтальные прослойки, заполненные водой. Эти прослойки жидкости образуются вследствие образования агрегатов (или другого типа структуры) и зависания на стенках сосуда. Очевидно, что чем меньше диаметр, тем больше образуется таких прослоек. Подобные разрывы сплошности цементного раствора (а затем и камня) могут образовываться в скважинах, поскольку зазор между стенками ствола и обсадной колонной достаточно мал. Образовавшиеся прослойки жидкости уменьшают эффективную высоту образовавшегося каркаса, расширение жидкости в результате нагрева во время эксплуатации (главным образом геотермальные, паронагнетательные скважины) может вызвать слом колонн. Авторами [69] теоретически и экспериментально была проверена возможность образования прослоек жидкости за счет роста и закрепления 96 |