Быстросхватывающиеся смеси (БСС)

Смеси для ликвидации зон поглощения

Готовятся на основе портландцементов введением в цементные растворы ускорителей схватывания - хлорида кальция СаСI₂, кальцинированной соды Na₂CO₃, углекислого калия K₂CO₃ (поташ), хлорида алюминия AICI₃, хлорида натрия NaCI, фтористого натрия NaF, каустической соды NaOH, жидкого стекла Na₂SiO₃, сернокислого глинозема AI₂(SO₄)₃ и др.

При приготовления БСС на основе тампонажного портландцемента ускорители схватывания вводят в воду затворения или в затворенный цементный раствор. Порошкообразный ускоритель можно смешивать с сухим тампонажным цементом. Количество вводимого ускорителя колеблется в пределах от 2-10%. БСС обычно применяют в скважинах с температурой 50-70⁰С.

БСС могут быть получены на основе специальных цементов - глиноземистого, гипсоглиноземистого и пуццоланового.

Глиноземистый цемент используют как добавку к тампонажному цементу в количестве не более 10-20% от массы смеси. При этом начало схватывания при В/Ц=0,5 может быть снижено до 20 минут. Предел прочности при твердении в пластовой воде через 2 суток составляет 1,4-1,7 МПа. При вводе в глиноземистый цемент до 4 % фтористого натрия начало схватывания составляет до 35 минут, при этом Растекаемость, плотность смеси и прочность камня изменяются незначительно. Гипсоглиноземистый цемент из-за высокой стоимости чаще всего применяют в смеси с другими цементами. Так, быстросхватывающуюся расширяющуюся смесь можно получить при добавлении 20-30% гипсоглиноземистого цемента в тампонажный при этом расширение камня составляет 5%.

Пуццолановый цемент получают добавлением к тампонажному цементу активных минеральных добавок (опока, трепел, диатомит) в количестве 30-50% от массы цемента. Для регулирования сроков схватывания используют ускорители схватывания в количестве 4-6% от массы сухой цементной смеси. Пуццолановые цементы отличаются более интенсивным загустеванием и меньшей плотностью (1,65-1,7 г/см³) по сравнению с цементными растворами без активных минеральных добавок.

Гипсовые растворы.

Для изоляции пластов с температурой 25-35⁰С применяют смеси на основе высокопрочного строительного или водостойкого гипса с добавлением замедлителя схватывания. Так как свойства гипса заметно меняются во времени, необходимо перед проведением изоляционных работ выполнять анализ с целью корректировки сроков схватывания смесей. В качестве замедлителей сроков схватывания используют триполифосфат натрия (ТПФН), тринатрийфосфат, КМЦ, ССБ и др.

Особенность гипсовых растворов - высокая скорость структурообразования, причем они сохраняют это свойство при значительном содержании воды. Снижение скорости структурообразования и нарушение прочности структуры происходят только при содержании воды более 160% от массы сухого гипса.

Главный недостаток - практическая нестойкость к различным видам солевой агрессии и низкая прочность камня (в 2-3 раза меньше, чем камня из тампонажного портландцемента), что может привести к разрушению гипсового тампона и возникновению поглощений.