Органоаеросилів, полімерів, латексу, азбесту

Високоефективним вважається також використання водоцементних суспензій із додатками аеросилів, модифікованих кремнеземистих по­рошків [500].

Такі суміші містять як в'яжучу речовину портландцемент тампо­нажний ПЦ (за ГОСТ 1581-78) або цемент шлакопіщаний ШПЦС-120 (за ГОСТ 39-017-80).

Органоаеросили - це модифіковані різновиди аморфного пірогенного кремнезему, тобто різновиди гідрофільно-гідрофобних та повністю гідро-фобізованих аеросилів; вони являють собою білий сипкий високодиспер­сний порошок з питомою поверхнею 175-380 м²/г і розміром частинок (5-40)-10-⁶мкм[168].

Особливості їх використання зумовлені специфічністю впливу кожного

3 них на деякі з технологічно важливих властивостей цементних, це­ментно-полімерних та цементно-латексних дисперсій.

До органоаеросилів відносять бутилаеросил, метилаеросил, діетилен-глікольаеросил, аміноетилаеросил, карбоксиаеросил тощо. їх одержують заміщенням гідроксильних (ОН^-) груп на поверхні аеросилу органічними функціональними групами різної природи.

Бутилаеросил (БА) одержується в результаті хімічної взаємодії дисперсного кремнезему з бутиловим спиртом. У разі модифікування поверхні аеросилу органічними бутилогрупами на 50% бутилаеросил є гідрофільно-гідрофобним, а в разі модифікування поверхні на 100% -гідрофобним. Змішується з цементом у сухому вигляді.

Метилаеросил (AM) одержується реакцією з диметилдихлорси-ланом за температури 200-350°С. Метилаеросил випускається зі ступе­нем заміщення на 50, 75, 100, 300%. У разі покриття поверхні на 100% диметилдихлорсилановими радикалами не залишається структурних гідроксильних груп. Метилаеросил - гідрофобний, тобто водою не змо­чується. Змішується з цементом у сухому вигляді, рідше (в разі не­повного заміщення гідроксильних груп поверхні) додається до води замішування.

Діетиленглікольаеросил (АДЕГ) синтезується в присутності діетилен-гліколю. Частинки мають органічне покриття такого складу: [-0(СН₂)₂-0-(СН₂)₂-ОН] п, яке з'єднане з атомами кремнію. АДЕГ є гідрофільно-гідрофобним матеріалом і тому його можна вводити як у сухий цемент, так і у воду замішування.

Аміноетилаеросил (АЕА) має склад поверхневого органічного шару [-0-C₂H₄NH₂]n з різним залишковим вмістом гідроксильних груп. АЕА є гідрофільним матеріалом, вводиться у воду замішування.

Карбоксиаеросил (КОА) має склад поверхневого органічного шару [-0-R-COOH]n, де R - алкіл або аріл. КОА є гідрофільним матеріалом, вводиться у воду замішування.

Органоаеросили (за ГОСТ 14922-77) випускаються заводом „Оріана" (м.Калуш); діетиленглікольаеросил (ТУ 6-18-910-79), бутилаеросил (ТУ 6-18-159-78), метилаеросил та аміноетилаеросил (ТУ 39-08-125-77, ТУ 6-18-185-74, ТУ 6-18-12-80), карбоксиаеросил - дослідними виробництвами та заводами ІХП НАН України (м.Калуш та м.Саки), а азбест хризотиловий марки М-6-40 (за ГОСТ 1228871-67) імпортується з Росії.

Як стабілізатори тампонажних аеросилвмісних розчинів використо­вують поліетиленоксид (ПЕО), полівініловий спирт (ПВС), карбокси-метилцелюлозу (КМЦ), латекс карбоксильний дивініл стирольний БСК-70/2, 75/21 (за ТУ 38400376-76).

Електролітами служать каустична сода NaOH, кальцинована сода Na₂C0₃, хлорид кальцію СаС1₂ або хлорид натрію NaCl.

Тампонажні аеросилвмісні суміші класифікують на 9 груп, а саме:

1 - портландцементний розчин з мікрододаванням органоаеросилу; використовується для встановлення розмежовувальних пробок (мостів) в обсадних колонах під час ліквідації свердловин;

2 і 3 - портландцементний та шлакопіщаноцементний розчини з дода­ванням органоаеросилів; використовуються для встановлення розмежо­вувальних мостів, усунення заколонних перетікань, відключення пластів або частини пластів при PIP у свердловинах з нормальною та підвищеною приймальністю;

4 - цементний розчин з „великим" додаванням АДЕГ або AM; призна­чений для усунення заколонних перетікань та відключення пластів;

5, 6 і 7 - відповідно цементно-латексний розчин з додаванням КОА (5) та цементно-полімерні розчини з додаванням АДЕГ (6 і 7); вони мають близькі властивості та диференціюються за температурою використання, що досягається зміною типу полімерів і виду цементу; використовуються переважно для усунення заколонних перетікань та відключення пластів;

8 та 9 - цементно-асбестовий розчин з додаванням AM і азбесту; використовується при PIP в умовах підвищеної (8) та високої (9) прий-мальності свердловин.

Склад та властивості цих тампонажних розчинів відображено в табл. 2.64.

Водоцементне відношення, розтічність, час загущення та схоплю­вання тампонажних сумішей, міцність каменю повинні визначатися та

Таблиця 2.64 -Склад і властивості тампонажних розчинів з додатками органоаеросилів, полімерів, латексу і азбесту

Примітка: * ПЦ - портландцемент, * * ШПЦС - ШПЦС-120; у дужках вказано переважні рекомендації

відповідати вимогам ГОСТ 1581-78 для сумішей на основі портланд­цементу та ОСТ 39 017 80 для сумішей на основі ШПЦ-120. Відмінною особливістю є те, що ці тампонажні розчини характеризуються підви­щеним вмістом колоїдних частинок у фільтраті.