Регулирование свойств цементного раствора и камня

Свойства цементного раствора и камня можно изменить введением в раствор наполнителей, активных добавок или об­работкой химическими реагентами. К параметрам тампонаж­ных систем, количественное изменение которых часто вызы­вается необходимостью технологии или особенностями условий скважины, относятся: для тампонажных растворов — время загустевания или сроки схватывания, плотность, водоотдача, реологические свойства, седиментационная устойчивость; для тампонажного камня — механическая прочность, проницае­мость, коррозионная устойчивость и др.

Для увеличения сроков схватывания цементных растворов применяют реагенты — замедлители, а для сокращения -ускорители. Ускорители рекомендуется применять при темпе­ратуре среды от —2 до 40 °С, а замедлители сроков схватыва­ния— выше 60 °С для шлаковых цементов.

Применение понизителей водоотдачи цементных растворов рекомендуется практически при всех видах РИР.

В качестве реагентов-замедлителей применяют: сульфит-спиртовую барду (ССБ), карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) различных марок, лесохимические полифенолы (ПФЛХ), син-тан марки ПЛ, винно-каменную кислоту (ВКК), технический винный камень (ТВК), смесь винно-каменной и борной кисло­ты (ВК и БК), трилон Б, се.гнетовую соль, лимонную кислоту и др.

В качестве реагентов-ускорителей наибольшее применение получили хлориды натрия и кальция, каустик, хлористый алю­миний, кальцинированная сода, жидкое стекло и др.

Хлориды кальция и натрия наряду с ускорением сроков схватывания и твердения несколько повышают первоначаль­ную подвижность цементных растворов.

С помощью различных химических реагентов можно регу­лировать плотность тампонажных растворов и прочность це­ментного камня.

Снижение плотности растворов достигается введе­нием в них реагентов и материалов с высоким газо(возду-хо)/содержанием: легких органических и неорганических мате­риалов или реагентов, а также материалов, которые способны удерживать значительные, количества воды. Наиболее эффек­тивны для этих целей реагенты-структурообразователи (на­пример, КМЦ, гипан), материалы типа пластмасс с плот­ностью, близкой к 1000 кг/м³, бентонитовые глинопорошки, хо­рошо удерживающие воду.

Повышение плотности тампонажного раствора до­стигается введением утяжеляющих добавок (барит, магнетит, гематит и др.) и кварцевого песка; снижением водоцементного отношения с одновременной обработкой растворов реагентами-пластификаторами.

Механическую прочность и проницаемость тампонажного камня регулируют путем введения в раствор различных мате­риалов и химических реагентов.

При всех температурных условиях механическая прочность портландских и шлаковых цементов увеличивается, а прони­цаемость уменьшается при снижении водоцементного отноше­ния; такое же действие в условиях высоких температур и дав­лений оказывает введение кварцевого песка в тампонажный раствор.

Добавление глины в небольших количествах (до 5—8%) способствует повышению механической прочности портландцементного и шлакоцементного камня в условиях высоких тем­ператур и давлений.

Количество химических реагентов определяют лаборатор­ным путем в зависимости от характера скважины, способа цементирования и сорта тампонажного цемента.