|
138 При медленном твердении тампонажного раствора, проникающий вглубь камня флюид способен разрушать малопрочные перегородки из продуктов гидратации, образуя таким образом, сквозные каналы по камню как между пластами с различными давлениями, так и между пластами и дневной поверхностью. Со временем за счет суффозионных процессов часть твердой фазы в виде гелевых частиц будет выноситься, а радиус канала увеличиваться. Таким образом, наиболее опасным временным интервалом возникновения флюидопрорыва непосредственно по цементному камню является период от момента, когда давление на пласт снижается ниже пластового, до начала формирования структуры норового пространства с замкнутой капиллярной пористостью. Этот период может составлять от нескольких часов до нескольких суток, и зависит от вида тампонажного материала, водоцементного отношения, температуры твердения раствора и др. факторов. Рассмотрим эти факторы несколько подробнее. С увеличением скорости гидратации и структурообразования тампонажного раствора длительность опасного периода сокращается, соответственно и уменьшается вероятность флюидопрорыва. Скорость гидратации и структурообразования главным образом определяется природой вяжущего и термодинамическими условиями твердения. Наиболее быстротвердеющими вяжущими являются цементы алюминатного твердения, например, глиноземистый цемент. Однако они не нашли широкого применения в практике крепления скважин из-за дефицитности сырья для их получения и высокой стоимости. Кроме того, допустимый температурный интервал устойчивости продуктов твердения не превышает 30°С, что не всегда приемлемо. Из тампонажных материалов на основе портландцемента наибольшей скоростью твердения обладают цементы с повышенным содержанием алюминатных фаз и алита. Поэтому для крепления скважин на ПХ целесообразно применять именно такие цементы. Следует также учитывать, что ввод активных минеральных добавок в цементы, твердеющих при нормальных температурах, уменьшает долю ак |
67 Продукты гидратации не смогут заполнить места сужений и образовать замкнутые поры. При медленном твердении тампонажного раствора, проникающий вглубь камня газ способен разрушать малопрочные перегородки из продуктов гидратации, образуя таким образом, сквозные каналы по камню как между пластами с различными давлениями, так и между пластами и дневной поверхностью. Со временем за счет суффозионных процессов часть твердой фазы в виде гелевых частиц будет выноситься, а радиус канала увеличиваться. Таким образом, наиболее опасным временным интервалом возникновения газопрорыва непосредственно по цементному камню является период от момента, когда давление на пласт снижается ниже пластового, до начала формирования структуры норового пространства с замкнутой капиллярной пористостью. Этот период может составлять от нескольких часов до нескольких суток, и зависит от вида тампонажного материала, водоцементного отношения, температуры твердения раствора и др. факторов. Рассмотрим эти факторы несколько подробнее. С увеличением скорости гидратации и структурообразования тампонажного раствора длительность опасного периода сокращается, соответственно и уменьшается вероятность газопрорыва. Скорость гидратации и структурообразования главным образом определяется природой вяжущего и термодинамическими условиями твердения. Наиболее быстротвердеющими вяжущими являются цементы алюминатного твердения, например, глиноземистый цемент. Однако они не нашли широкого применения в практике крепления скважин из-за дефицитности сырья для их получения и высокой стоимости. Кроме того, допустимый температурный интервал устойчивости продуктов твердения не превышает 30 ^С, что для скважин на подземных газохранилищах не всегда приемлемо. Из тампонажных материалов на основе портландцемента наибольшей скоростью твердения обладают цементы с повышенным содержанием алюминатных фаз и алита. Поэтому 68 ДЛЯ крепления скважин на ПХ целесообразно применять именно такие цементы. Следует также учитывать, что ввод активных минеральных добавок в цементы, твердеющих при нормальных температурах, уменьшает долю активных составляющих цемента. В табл. 3.1. приведен химико-минералогический состав тампонажных портландцементов, выпускаемых отечественной промышленностью. Из табл. 3.1. видно, что в наибольшей степени по своему химикоминералогическому составу удовлетворяет цемент Стерлитамакского завода. В качестве регулятора твердения в состав цементного клинкера на стадии помола вводится двуводный гипс. Чем больше количество вводимого гипса. тем замедленней темп твердения. Таблица 3.1. Минералогический состав тампонажных цементов Завод-изготовитель Расчетный минералогический состав клинкера СзЗ СзА С4АР Сз8 55 23 5 13 19 8 12 59 53 20 6 17 17 4 15 61 22 6 14 53 56 18 8 14 55 23 3 16 58 22 2 16 14 57 16 9 63 13 7 13 Вид добавки при помоле Количество добавки, % 10,0 3,6 6,0 7,2 29,5 Безменский Здолбуновский Карадагский 3-д "Комсомолец" Кувасайский Новотроицкий 3-д "Октябрь" Сенгилеевский Спасский Стерлитамакский опока пемза опока опока опока В этой связи, по-видимому, в дальнейшем необходимо ставить вопрос о приготовлении специальных тампонажных цементов для И Х с пониженным содержанием гипса и других добавок. Так как существенное влияние на скорость структурообразования и размер образующихся пор оказывает водоцементное отношение исходного раствора, очень важно оценить допустимое водосодержание тампонажных растворов с целью предупреждения образования в них от |