Cement slurry: mga katangian, mga panuntunan sa paghahanda, komposisyon, pagsunod sa mga kinakailangan ng GOST, layunin at aplikasyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Sa panahon ng proseso ng pagbabarena, ginagamit ang mga espesyal na solusyon upang maalis ang mga pinagputulan at produkto mula sa pagbuo ng lokal na bato. Ang operasyong ito ay kinakailangan upang mapataas ang kahusayan ng mekanikal na epekto ng drilling rig at upang i-clear ang bottomhole. Ang paghuhugas ay isinasagawa gamit ang mga slurries ng semento, na inihanda gamit ang mga espesyal na teknolohiya.

Layunin ng mga likido sa pagbabarena

Ang sirkulasyon ng tubig sa balon ay nakakatulong sa paglilinis ng butas, na tumutulong sa mga proseso ng pagbabarena at pagkumpleto. Sa kondisyon na ang isang aktibong tambalan na may karagdagang mga katangian ng pagganap ay ginagamit, ang ilang iba pang mga epekto ay maaaring asahan, kabilang dito ang mga sumusunod:

• Pagbubuo ng filter na cake sa mga dingding ng isang bukas na butas. Dahil dito, lumalakas ang mga hindi matatag na deposito, clay rock at maluwag na layer.
• Nakalaban ang pore pressure.
• Ang downhole power plant at ang bit ay ipinapadalakaragdagang haydroliko na kapangyarihan.
• Drilling at cement slurries ang naghahatid ng nabuong bato at, pagkatapos makumpleto ang sirkulasyon, panatilihing nakasuspinde ang masa na ito.
• Pinipigilan ang mga panganib ng mga komplikasyon, differential sticking, oil at gas show at pagkawala ng balon.
• Ang mga pag-cavings at screes ay pinipigilan.
• Nagbibigay ng lubricating effect sa drilling equipment.
• Nagbibigay ng tool cooling at lubrication.

Ang batayan para sa komposisyon ng pinaghalong semento

Upang gumawa ng mga drilling fluid, ginagamit ang plastic at pinong dispersed clay na may kaunting inclusions ng buhangin, na kasama ng tubig ay maaaring bumuo ng malapot na suspensyon na may mahabang panahon ng pag-aayos. Kapag bumubuo ng mga balon ng gas at langis, inirerekomenda ng mga eksperto ang paggamit ng mga alkaline na uri ng montmorillonite clay, pati na rin ang mga clay powder. Bilang karagdagan, ang komposisyon ng slurry ng semento ay may kasamang teknikal na tubig, hydrogels at mga bahagi ng asin. Kasama sa mga modernong mixture ang invert emulsion, lime-bitumen base at polymer component. Ang ratio sa pagitan ng mga sangkap at ang kanilang partikular na hanay ay depende sa epekto na makakamit at ang mga kondisyon para sa paggamit ng solusyon. Sa anumang kaso, ang mga hindi kanais-nais na bahagi ay kinabibilangan ng mga dumi tulad ng gypsum at mga natutunaw na mineral, na nagpapababa sa katatagan ng malapot na clay na hilaw na materyales.

Mga panuntunan para sa paggawa ng solusyon

Cutting mixtures ay inihanda gamitmga yunit ng paghahalo ng semento alinsunod sa mga kinokontrol na rehimen. Depende sa mga gawain na itinakda at ang mga hilaw na materyales na ginamit, ang iba't ibang mga teknolohikal na solusyon ay maaaring ipakilala sa pamamaraan ng pagluluto. Halimbawa, kung ang lipas na semento ay ginagamit, kung gayon kinakailangan na magbigay para sa pag-activate nito. Ang tuyong pinaghalong ay ipinakain sa tangke na may matatag na operasyon ng pump ng supply ng tubig. Ang kumbinasyon ng mga likido at tuyo na bahagi ay dapat isagawa sa ilalim ng mga kondisyon ng pagpapanatili ng presyon sa antas ng 12-15 MPa. Ito ang pinakamainam na kapaligiran para sa paghahanda ng mga slurries ng semento sa mga tuntunin ng paghahalo at pagtatakda ng istraktura. Susunod, kailangan mong hintayin ang panahon ng pag-stabilize ng pinaghalong, kung saan ang isang espesyal na mode ay ibinigay sa machine ng paghahalo ng semento.

Mga katangian ng pinaghalong semento

Ang mga teknikal at pagpapatakbo na katangian ng mga pinaghalong pagbabarena ay tinutukoy ng napiling recipe at sa pagsasanay ay tinutukoy ang kalidad ng pakikipag-ugnayan sa mga materyales ng mga pagbuo ng balon. Ang mga sumusunod na katangian ng slurry ng semento ay isinasaalang-alang:

• Aani ng tubig. Sa ilalim ng mga kondisyon ng pagbaba ng presyon, ang proseso ng paghihiwalay ng tubig mula sa aktibong yugto ng solusyon ay nangyayari. Depende sa mga parameter ng wellbore, ang rate ng pagkawala ng likido ay maaaring iba, ito ay nababagay nang paisa-isa. Halimbawa, kung ito ay binalak na palakasin ang istraktura, kung gayon ang pagkawala ng tubig ng solusyon ay dapat na malapit sa zero.
• Paglaban sa sedimentation. Ang proseso ng paghihiwalay ng tubig mula sa mortar, kung saan ang masa ng semento ay gumagalaw pababa, at ang likido ay gumagalaw pataas.
• Pagpapakapal. Ito ay tinutukoy ng maraming mga kadahilanan, kabilang ang antas ng paggiling ng mga bahagi ng solusyon at ang presensyamatigas na materyales. Ang pagtaas sa proporsyon ng tubig ay nakakaapekto sa pagpapasigla ng property na ito, at ang isang third-party na thermal effect ay nakakaapekto sa pagbaba.
• Grip. Bilang isang patakaran, ang mga technologist ay nagsusumikap na mapabuti ang kalidad na ito sa maximum sa mga partikular na kondisyon. Upang gawin ito, taasan ang temperatura na may presyon, pati na rin ang paghihiwalay ng puno sa mga kondisyon ng mataas na kahalumigmigan.

Pagbabago ng mga katangian ng drilling fluid

Ang pagwawasto ng ilang mga katangian ay hindi laging posible gamit ang mga kumbensyonal na paraan at materyales, samakatuwid ito ay mas kapaki-pakinabang na gumamit ng mga espesyal na additives at additives na mabisa at nakatutok sa pagbabago ng mga nais na katangian. Kabilang sa mga ito, ang mga sumusunod na modifier ay nabanggit:

• Sodium carbonate. Ginagamit upang bawasan ang oras ng pagtatakda. Sa tulong ng accelerator na ito, ang mga solusyon sa quick-setting ay nakuha, na angkop para sa paggamit sa mga temperatura hanggang sa 55-65 ° С.
• Bentonite. Pinapataas ang index ng paunang mobility ng flushing solution, na nag-optimize ng mga hakbang para sa pag-iniksyon nito. Inirerekomenda ang modifier na ito para gamitin sa mga slurries ng semento na ang density ay nag-iiba mula 1.5 hanggang 2.2 g/cm3.
• Gypsum cement suspension. Pagbutihin ang kakayahan ng solusyon sa pagkawala ng tubig. Ang base ay nagiging mas lumalaban sa paglusaw sa tubig. Para sa mga flushing na komposisyon, ang paggamit ng mga suspensyon ay walang kahulugan, gayunpaman, upang palakasin ang trunk, ito ay lubos na katanggap-tanggap.
• Cement-resin additives. Isang uri ng plasticizer na may mga epoxy resin na ginagamit para sa pag-flushmga balon na may mga komplikasyon sa aquifer.

Mga uri ng drilling fluid

Sa pagsasagawa, ang mga sumusunod na uri ng pinaghalong semento ay karaniwang nakikilala:

• Drilling lignite. Binago ang alkaline based na solusyon gamit ang mga lignit.
• Lime-bitumen mortar. Ginagamit ang mga produktong petrolyo bilang batayan - isang kumbinasyon ng isang dispersion medium mula sa langis o diesel fuel, pati na rin ang bitumen at calcium oxide bilang isang dispersed phase.
• Magaan na pinaghalong panghugas. Kinakatawan ang solusyon sa grouting na nabawasan sa timbang na may pinakamababang mga indicator ng density. Ginagamit sa pagbuo ng mga balon na may mababang reservoir pressure.
• Polymer solution. Ang komposisyon ay batay sa tubig na naglalaman ng high-molecular linear polymers. Karaniwang ginagamit sa mga proseso ng hard rock drilling.

Suriin ang pagsunod sa GOST

Ayon sa GOST 26798.1-96, ang mga parameter ng mga likido sa pagbabarena ay tinutukoy nang hindi isinasaalang-alang ang mga posibleng epekto na maaaring mangyari sa panahon ng pagpapatakbo ng materyal sa mga tunay na kondisyon na may koneksyon ng mga string ng pambalot. Para sa pagsunod sa mga pamantayan, ang oras ng pampalapot ng pinaghalong, density at lagkit ay sinusuri. Kasabay nito, para sa iba't ibang komposisyon, ang parehong mga teknikal na tagapagpahiwatig at ang listahan ng mga pamantayan sa pagsusuri ay maaaring mag-iba. Kaya, upang matukoy ang mga katangian ng pagpapalawak at lakas sa kaso ng slurry ng semento, ginagamit ang GOST 1581-96, na nangangailangan na ang mga pagsubok ay isagawa sa isang nakapaligid na temperatura na mga +30 ° C. Sa proseso ng solidificationmga pinaghalong bato ng semento sa isang limitadong dami, ang mga tagapagpahiwatig ng lakas ay maaaring mas mataas kaysa kapag gumagamit ng isang masa na katulad sa komposisyon kapag pinupunan ang balon. Sa kabaligtaran, bumababa ang permeability ng solusyon.

Teknolohiya ng aplikasyon ng pinaghalong semento

Para sa paggamit ng mga likido sa pagbabarena, ginagamit ang mga espesyal na kagamitan upang matiyak ang teknikal na posibilidad ng mga operasyon ng sirkulasyon. Sa proseso ng aplikasyon, ang mga slurries ng semento ay nagsasagawa ng sumusunod na teknolohikal na cycle:

• Ang komposisyon ay pinaghalo at iniimbak sa isang espesyal na lalagyan.
• Nagsisimula ang pumping equipment sa pagbomba ng fluid mula sa tangke patungo sa balon sa pamamagitan ng drill string.
• Ang halo ay ipinapadala sa pamamagitan ng mga tubo sa ilalim ng wellbore, kung saan ang bit ng drilling rig ay bubuo sa susunod na layer ng bato.
• Bumalik ang putik sa ibabaw, dala ang mga particle ng bato na pinaghihiwalay ng pait.
• Ang masa ay tumataas sa kahabaan ng annulus, na dumadaan sa pagitan ng drill pipe at ng mga dingding ng balon.
• Sa ibabaw, ang operasyon ng pagsala at paglilinis ng solusyon mula sa putik ay isinasagawa. Para gawin ito, gumamit ng vibrating sieve.

Konklusyon

Ang mga pinaghalong semento ay kailangang maubos sa pagbuo at pagtatayo ng mga balon. Gayunpaman, ang kanilang hindi wastong paggamit, kasama ang mga positibong epekto, ay maaari ding humantong sa mga negatibong kahihinatnan. Sa partikular, ang mga pagkakamali sa paggawa ng slurry ng semento sa hinaharap ay maaaring magresulta sa pagbagsak ng bato at magingpinsala sa mga kagamitan sa pagbabarena. Samakatuwid, ang isang flushing na proyekto ay unang iginuhit, ang komposisyon nito ay maingat na kinakalkula. Sa pangkalahatan, kinakailangan upang matukoy kung ano ang magiging dami ng mga tuyong bahagi, tubig, kabuuang halaga ng pinaghalong, mga katangian ng mga yunit ng pagsemento, atbp.