Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Понизители водоотдачи
|
|
Для снижения водоотдачи могут применяться минеральные добавки, такие как лессовидные суглинки, трепел, шлаки, глины, опока. Однако, при их использовании повышается водопотребность раствора, а снижение фильтрации обуславливается снижением текучести, что зачастую неприемлемо. Повышение В/Ц приводит к повышению водоотдачи, седиментационной неустойчивости и снижению прочностных характеристик. Более эффективными понизителями водоотдачи являются полимерные реагенты.
Технические характеристики применяемых полимерных понизителей водоотдачи тампонажных растворов приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование реагента | Условия крепления скважин | Добавка реагента, % от массы цемента | Примечание |
| 1. Модифицированный крахмал (МК-3) ТУ 9187-143-00008064- | Температура до 150оС | 0, 2-1, 5 | |
| 2. Окзил-СМ ТУ 2454-335-05133190- | Температура до 75 оС, поглощающие пласты | 0, 6-1, 0 | Водоотдача уменьшается до 10-3 см3. Замедляется схватывание при верхних пределах дозировки |
| 3. Гидролизованный полиакрилонитрил (гипан) ВПРГ - ТУ 2458-258- 05757593-99 | Температура 75 ÷ 160 оС, поглощающие пласты, портландцементы и шлаковые цементы | 0, 1-1, 5 | Водоотдача снижается в 4 раза, замедляется схваты-вание, раствор разжижается. При малых дозах (0, 1-0, 5%) наблюдается загущение портландцементных раст-воров. Часто применяется совместно с хромпиком (0, 1-0, 3%) и бентонитовой глиной (10-15%). В качестве ускорителя используется кальцини-рованная и каустическая сода. Гипан с хромпиком применяется до 200 оС. |
| 4. КССБ-2М ТУ 2454-325-05133190- | Т = 75 - 130 оС, поглощающие пласты, загустевание раствора | 1, 0-2, 0 | Водоотдача снижается до 7 раз и до 20 раз в комбинации с 0, 1-0, 2 % ПАА+ 0, 2 % КССБ. Замедляется схватывание, увеличивается пластификация. |
| 5.Карбоксиметил- гидроэтилцеллюлоза (КМОЭЦ) Полицелл СК-Н - ТУ 2231-001-32957739- | Т до 75 оС | 0, 1-1, 5 | Увеличивает сроки схватывания и твердения тампонажных растворов. Для повышения термодеструкции необходимо использовать амины. |
| 6. Метилцеллюлоза (МЦ) ТУ 2231-107-57684455- | Температура до 75 оС, поглощающие пласты | 0, 1-1, 0 | Эффективный понизитель фильтрации портландцементных растворов. Водоотдача уменьшается в 2, 5-3 раза. |
| 7. Карбоксиметилцел люлоза (КМЦ) ТУ 2231-017-32957739- | Т = 75 ÷ 160 оС, поглощающие пласты, обычные, а также облегченные растворы с добавками бентонита, пемзы и шлаковые растворы | 0, 5-2, 0 | Используется только в шлаковых растворах. КМЦ-350 – до 130 оС КМЦ-500 - до 140 оС КМЦ-600 – до 160 оС Замедляет схватывание. Для шлаковых цементов при высоких температурах оптимальной является добавка 1, 5 % КМЦ и 15-20 % бентонита |
| 8. Оксиэтилцеллюлоза (ОЭЦ) «Сульфацелл» - ТУ 2231-013-32957739- | Т = 75 ÷ 160 оС, поглощающие пласты, обычные, а также облегченные растворы с добавками бентонита, пемзы и шлаковые растворы | 0, 4-0, 8 | Эффективный понизитель фильтрации портландцементных растворов. Водоотдача уменьшается в 2, 5 раза |
В таблице 4 представлены широко известные российские полимерные реагенты, использующиеся в качестве понизителей водоотдачи тампонажных растворов.
Наиболее эффективным понизителем водоотдачи для портландцементных растворов на сегодняшний день признана оксиэтилцеллюлоза (например, торговой марки «Сульфацелл»).
Сульфацелл - 1, 2 (оксиэтилцеллюлоза) предназначен для снижения фильтрации буровых и тампонажных растворов в широком диапазоне минерализации при температуре до 160 оС. По внешнему виду представляет собой волокнистую массу, порошок или гранулы белого цвета с желтым или серым оттенком. Продукт легко растворяется в холодной и горячей воде.
Выпускается несколько марок Сульфацелла, которые отличаются вязкостными характеристиками и массовой долей воды в готовом продукте (Сульфацелл 1 - 50 % -ной влажности, Сульфацелл-2 - 8-16 %). Для использования в качестве понизителя водоотдачи тампонажных растворов рекомендуется продукт средней вязкости марки 400, выпускаемый по ТУ 2231-013-32957739-01 с изм. 2. Технические характеристики Сульфацелла-2 марка 400 приведены в таблице 5.
Таблица 5
| № п/п | Наименование показателей | Требования по ТУ |
| 1. | Внешний вид | Волокнистая масса, порошок или мелкие гранулы слабо желтого, белого или сероватого цвета |
| 2. | Массовая доля основного вещества в техническом продукте % | не менее 65 |
| 3. | Динамическая вязкость водного раствора Сульфацелла с массовой долей технического продукта 1 %, мПа.с | 200 - 600 |
| 4. | Растворимость в воде, % | не менее 98 |
| 5. | Массовая доля воды, % | не более 12 |
В качестве понизителей водоотдачи могут использоваться многофункциональные комплексные реагенты - компаунды КРК
Комплексные реагенты - компаунды КРК представляют собой порошки желто-коричневого цвета, хорошо растворимы в воде. Используются для приготовления тампонажных растворов при цементировании скважин, проведении ремонтных работ и установке цементных мостов.
К основным технологическим функциям реагентов-компаундов относятся: регулирование сроков загустевания и схватывания; пластифицирующее воздействие и снижение пенообразования; понижение водоотдачи.
Выпускаются три марки КРК с различной термостойкостью: марка 40, 75 и 100.
КРК-40 применяется при температурах 30-50 оС; КРК-75 - при 50-90 оС; КРК-100 - при 80-120 оС. Добавки реагентов составляют - 0, 4 - 0, 8 % к массе цемента. При этом водоотдача тампонажного раствора поддерживается в интервале 20-100 см3/30 мин, водоотделение не превышает 0, 5 %, фильтрат не оказывает отрицательного воздействия на коллекторские свойства пласта, а при В/Ц 0, 4-0, 45 формируется абсолютно непроницаемый цементный камень повышенной прочности. Реагенты-компаунды относятся к 4-му классу опасности. Выпускаются ОАО «НПО «Бурение» согласно ТУ 39-00147001-192-99 с предоставлением сертификата качества.
Из импортных понизителей водоотдачи тампонажных растворов на рынке представлены реагенты Drilling Specialties Company:
DIACEL FL в северном исполнении. Реагент DIACEL FL - жидкий полимер на водной основе, который вводится в воду для затворения до приготовления цементного теста. Жидкий полимерный материал DIACEL FL представляет собой нейтральный (т.е. не замедляющий схватывание) понизитель водоотдачи цементных растворов. Благодаря нейтральности материала DIACEL FL, снижается потребность в ускорителях схватывания при низких температурах или при работе с облегченными (неутяжеленными) цементными растворами. Эффективность материала DIACEL FL в качестве понизителя водоотдачи повышается при его применении совместно с диспергентами и большинством замедлителей схватывания и твердения цементного раствора. При работе с температурами свыше 40 оС необходимо использовать замедлители схватывания;
DIACEL HTP 1500 - порошкообразный понизитель водоотдачи цементных растворов, обладает умеренным замедляющим действием.Это полимерный реагент, работоспособный в интервале температур от средних до высоких. Он добавляется к цементу в сухом состоянии до затворения цементного теста. Наличие умеренного замедляющего действия материала DIACEL HTP 1500 позволяет снизить потребность в специальных замедлителях схватывания и способствует предотвращению преждевременного структурообразования плохо диспергируемых цементных растворов. Эффективность материала DIACEL HTP 1500 повышается при его использовании совместно с диспергентами и/или замедлителями схватывания и твердения;
DIACEL LTP 1000- порошковый понизитель водоотдачи цементных растворов, обладающий умеренным замедляющим действием при динамических температурах на забое ниже 70 0С. DIACEL LTP 1000 полимерный реагент, работоспособный в интервале температур от низких до средних. Он добавляется к цементу в сухом состоянии до затворения жидкого цементного теста. В зависимости от типа цемента и требуемого времени загустевания, материал DIACEL LTP 1000 может использоваться совместно с ускорителями затвердевания при низких температурах, либо при работе с облегченными (неутяжеленными) цементными растворами, если раствор затворяется пресной водой. Эффективность материала DIACEL LTP 1000 повышается при его применении совместно с диспергентами и большинством замедлителей схватывания и твердения;
DIACEL LWL - порошкообразный понизитель водоотдачи/ замедлитель схватывания цементных растворов. Реагент DIACEL LWL работоспособен в широком интервале температур (от 80 - 110 0С). Добавляется к цементу в сухом состоянии до затворения цементного теста. DIACEL LWL представляет собой бифункциональную добавку, которая действует и как замедлитель схватывания, и как понизитель водоотдачи цементных растворов. При температурах выше 110 0С добавка DIACEL LWL используется, в основном, как понизитель водоотдачи. Эффективность DIACEL LWL повышается при его использовании совместно с диспергентами и большинством замедлителей схватывания и твердения цементного раствора.
Реагенты компании Halliburton:
HALAD-361A - жидкий понизитель водоотдачи, совместимый с замедлителями сроков схватывания, используется, если необходимо снизить водоотдчу до менее чем 20 см3/30 мин. при 200 0С. При низких температурах HALAD-361A не замедляет сроков схватывания. Частично теряет эффективность в растворах, затворенных на растворах солей при температуре более 90 0С. Цвет- темно-коричневый, r=1, 07 г/см3.Температурный интервал применения 30-200 0С.
HALAD-344 - синтетический полимер, используемый для снижения водоотдачи при низких и умеренных температурах, слабо замедляет сроки схватывания. Полимер термально стабилен, но несовместим с существующими замедлителями сроков схватывания при высоких температурах, слабо загущает цементные растворы. Представляет собой порошок белого цвета, r=1, 22 г/см3, температурный интервал применения 15-120 0С, рекомендуемая дозировка 0, 3-1, 0 %.
HALAD-322 - понизитель водоотдачи для низких температур, совместим с растворами солей КСl (5 %), CaCl2 (3 %) и NaCl (до 18 %), пластифицирует цементные растворы, слабо замедляет сроки схватывания. Представляет собой порошок красного цвета, r=1, 28 г/см3 температурный интервал использования 15-60 0С.
HALAD-100A - понизитель водоотдачи для широкого диапазона температур, слабо замедляет сроки схватывания цементного раствора, порошок бледно-желтого цвета, r=1, 36 г/см3, температурный интервал применения 30-200 0С. Рекомендуемая добавка 0, 5-1, 0 %.
LAP-1 - синтетический полимер на основе латекса. Служит понизителем водоотдачи при низких температурах. Неэффективен в цементных растворах, затворенных на растворах солей. Представляет собой порошок белого цвета, r=1, 33 г/см3 температурный интервал 30-80 0С. Рекомендуемая дозировка 0, 5-1, 5 %.
LA-2 - синтетическая эмульсия латекса, снижает водоотдачу и улучшает сцепление цементного камня с колонной.
LATEX-2000 - жидкий реагент, снижает водоотдачу, повышает седиментационную устойчивость при высоких температурах и увеличивает стойкость цементного камня к кислотам. LATEX-2000 используется вместе со стабилизатором и разжижителем.