|
157 3.4. Механизм образования трещин но контактным зонам цементного камня Процессы взаимодействия цемента с водой сопровождаются переупаковкой If; молекул воды, как за счет химического связывания, так и в результате ее адсорбции на новых поверхностях образующихся продуктов твердения, удельная поверхность которых на 3-4 порядка больше удельной поверхности исходного вяжущего. Химически связанная вода занимает на 1/4 меньше объем, чем свободная. В результате при взаимодействии вяжущего с водой и образования кристаллогидратов возникает дефект объема, равный приблизительно 1/4 объема воды, вступающей в химическую реакцию. Высвобожденный объем, первоначально занимаемый свободной водой, заполняется за счет притока воды извне (если этот приток возможен). При твердении цемента в межколонном пространстве или против плотных пород, приток воды к цементу невозможен, С момента возникновения замкнутых пор исключается возможность подвода воды к гидратирующему цементу из окружающей среды даже при твердении цемента в воде. Поэтому по мере дальнейшей гидратации цемента и расходования воды в замкнутой поре (рис. 3.11) образуется вакуум, вызывающий усадку цемента как в микро, так и в макрообъеме. На этой стадии, т.е. на стадии образования большого количества замкнутых пор и развития контракционных процессов, давление на границе контакта камень флюидонасыщенный пласт становится отрицательным. Таким образом, появление контракционных процессов может служить временным критерием того, что сформировавшийся камень представлен структурой, имеющей замкнутую пористость и малую проницаемость. Если на этой стадии камень является непроницаемым для газа или другого пластового флюида, то контактные зоны камня могут служить каналом для |
86 3.4. Механизм образования трещин по контактным зонам цементного камня Процессы взаимодействия цемента с водой сопровождаются переупаковкой молекул воды как за счет химического связывания, так и в результате ее адсорбции на новых поверхностях образующихся продуктов твердения, удельная поверхность которых на 3-4 порядка больше удельной поверхности исходного вяжущего. Химически связанная вода занимает на % меньше объем, чем свободная. В результате при взаимодействии вяжущего с водой и образования кристаллогидратов возникает дефект объема, равный приблизительно % вступающей в химическую реакцию. Высвобожденный объем, первоначально занимаемый свободной водой, заполняется за счет притока воды извне (если этот приток возможен). При твердении цемента в межколонном пространстве или против плотных пород, приток воды к цементу невозможен. С момента возникновения замкнутых пор исключается возможность подвода воды к гидратирующему цементу из окружающей среды даже при твердении цемента в воде. Поэтому по мере дальнейшей гидратации цемента и расходования воды в замкнутой поре (рис. 3.11) образуется вакуум, вызывающий усадку цемента как в микро, так и в макрообъеме. На этой стадии, т.е. на стадии образования большого количества замкнутых пор и развития контракционных процессов, давление на границе контакта камень газовый пласт становится отрицательным. Таким образом, появление контракционных процессов может служить временным критерием того, что сформировавшийся камень представлен структурой, имеющей замкнутую пористость и малую проницаемость. Если на этой стадии камень является не проницаемым для газа или другого пластового флюида, то контактные зоны камня могут служить каналом для объема воды, |