Цементно-полимерные растворы

Нефтецементные растворы (углеводородные цементные растворы).

Особенное место среди тампонажных растворов занимают нефтецементные, состоящие из цемента и нефти или дизельного топлива. Основные преимущества этих растворов - несхватываемость при отсутствии воды и высокая прочность камня вследствие взаимодействия с незначительным количеством воды (20-25%). В процессе проникновения в водопроводящие каналы раствор быстро густеет и, выделяя нефть (или другую основу - дизельное топливо, керосин и т.д.), вступает в взаимодействие с водой, создавая прочный камень.

При смешении нефтецементного раствора с водой масса очень быстро теряет подвижность, превращается в комки и камень с выделением почти всего количества нефтепродукта. Для увеличения подвижности раствора и лучшего смешения применяют высокодействующие ПАВ: кубовый остаток этилового эфира ортокремниевой кислоты, крезол, асидол, нафтенат кальция и др.

Нефтецементные растворы (без воды) не схватываются при температурах выше 200⁰С и давлении 70 МПа. Однако замещение 20% нефтепродукта водой приводит к тому, что растворы быстро густеют уже при температуре 120⁰С и давлении 30 МПа и схватываются в течение 20-30 мин.

На основе нефтецементных растворов введением в них ускорителя могут быть приготовлены быстросхватывающиеся смеси для ликвидации поглощений в скважинах. Эти растворы при отсутствии воды не схватываются. Вода способствует быстрому их загустеванию, а ускоритель - схватыванию. Ускорителями сроков схватывания могут быть кальцинированная сода, гипс и другие материалы. В отдельных случаях в Нефтецементные растворы можно водит наполнители - песок, глину, улучшающие тампонажные и механические свойства раствора.

Растворы на углеводородной жидкости приготавливают следующим образом. В мерные емкости цементировочных агрегатов заливают расчетное количество дизельного топлива, в котором растворяют ПАВ. На этой жидкости затворяют цемент, бентонит или их смесь. При прокачивании через бурильные трубы смесь должна быть изолирована от бурового раствора верхней и нижней порциями дизельного топлива (по 0,5 м³); объем смеси не должен превышать 5 м³.

Эти растворы получают при введении в цементные растворы полимерных добавок, что позволяет улучшить свойства как растворов, так и тампонажного камня. Высокая термостойкость, непроницаемость полимеров улучшают их структурные свойства и изолирующую способность. Важным качеством таких растворов является то, что их фильтрат обладает крепящими свойствами. Это способствует отверждению глинистой и сцеплению тампонажного камня со стенками скважины.

Разработана цементно-смоляная композиция ЦСК-1 состоящая из тампонажного цемента с добавкой алифатической эпоксидной смолы ТЭГ-1 и отвердителя полиэтиленполиамина (ПЭПА). Добавка ТЭГ-1 до 6% от массы цемента и отвердителя до 20% от объема смолы. Для приготовления ЦСК-1 в воду затворения последовательно водят смолу ТЭГ-1 и отвердитель, а затем на этой жидкости затворяют цемент. Температура применения до 75⁰С. Время загустевания регулируется количеством отвердителя и температурой, и ориентировочно составляет 1-20 до 4-00 часов. Растекаемость от 20 до 23 см. Прочность до 7 МПа - на изгиб, до 22 МПа - на сжатие.