M alta cementizia: proprietà, regole di preparazione, composizione, conformità ai requisiti GOST, scopo e applicazione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Durante il processo di perforazione, vengono utilizzate soluzioni speciali per stanare ritagli e prodotti dallo sviluppo della roccia locale. Questa operazione è necessaria per aumentare l'efficienza dell'impatto meccanico della perforatrice e per liberare il fondo pozzo. Il lavaggio viene effettuato con boiacche cementizie, preparate con tecnologie speciali.

Scopo dei fluidi di perforazione

La circolazione dell'acqua nel pozzo contribuisce alla pulizia del foro, che aiuta i processi di perforazione e completamento. A condizione che venga utilizzato un composto attivo con proprietà prestazionali aggiuntive, ci si può aspettare una serie di altri effetti, tra cui i seguenti:

• Formazione di una torta filtrante sulle pareti di un foro aperto. Di conseguenza, i depositi instabili, le rocce argillose e gli strati sciolti vengono rafforzati.
• La pressione interstiziale viene contrastata.
• La centrale elettrica di fondo pozzo e il bit vengono trasmessipotenza idraulica aggiuntiva.
• I fanghi di perforazione e cemento trasportano la roccia sviluppata e, una volta completata la circolazione, mantengono questa massa in sospensione.
• I rischi di complicazioni, incollaggio differenziale, spettacoli di petrolio e gas e perdita del pozzo sono prevenuti.
• Sono prevenuti speleologi e ghiaioni.
• Fornisce un effetto lubrificante sulle attrezzature di perforazione.
• Fornisce raffreddamento e lubrificazione dell'utensile.

La base per la composizione della miscela cementizia

Per creare fluidi di perforazione vengono utilizzate plastiche e argille finemente disperse con minime inclusioni di sabbia, che insieme all'acqua possono formare una sospensione viscosa con un lungo periodo di decantazione. Quando si sviluppano pozzi di gas e petrolio, gli esperti raccomandano di utilizzare tipi alcalini di argille di montmorillonite e polveri di argilla. Inoltre, la composizione della boiacca cementizia comprende acqua tecnica, idrogel e componenti salini. Le miscele moderne includono emulsione invertita, basi bitume di calce e componenti polimerici. Il rapporto tra gli ingredienti e il loro set specifico dipende dall'effetto che si vuole ottenere e dalle condizioni per l'utilizzo della soluzione. In ogni caso, i componenti indesiderati includono impurità come gesso e minerali solubili, che riducono la stabilità delle materie prime argillose viscose.

Regole per la creazione di una soluzione

Le miscele di taglio vengono preparate utilizzandounità di betonaggio secondo i regimi regolamentati. A seconda dei compiti assegnati e delle materie prime utilizzate, nello schema di cottura possono essere introdotte diverse soluzioni tecnologiche. Ad esempio, se si utilizza cemento stantio, è necessario provvedere alla sua attivazione. La miscela secca viene immessa nel serbatoio con funzionamento stabile della pompa di alimentazione dell'acqua. La combinazione di componenti liquidi e secchi deve essere eseguita in condizioni di mantenimento della pressione a un livello di 12-15 MPa. Questo è l'ambiente ottimale per la preparazione delle boiacche cementizie in termini di miscelazione e presa della struttura. Successivamente, è necessario attendere il periodo di stabilizzazione della miscela, per la quale è prevista una modalità speciale nella betoniera.

Proprietà degli impasti cementizi

Le proprietà tecniche e operative delle miscele di perforazione sono determinate dalla ricetta scelta e determinano in pratica la qualità dell'interazione con i materiali delle formazioni del pozzo. Vengono prese in considerazione le seguenti proprietà dell'impasto cementizio:

• Resa d'acqua. In condizioni di caduta di pressione, si verifica il processo di separazione dell'acqua dalla fase attiva della soluzione. A seconda dei parametri del pozzo, il tasso di perdita di fluido può essere diverso, viene regolato individualmente. Ad esempio, se si prevede di rafforzare la struttura, la perdita d'acqua della soluzione dovrebbe essere prossima allo zero.
• Resistenza alla sedimentazione. Il processo di separazione dell'acqua dalla m alta, in cui la massa di cemento scende e il liquido sale.
• Ispessimento. È determinato da molti fattori, tra cui il grado di macinazione dei componenti della soluzione e la presenzamateriali di tenacità. Un aumento della proporzione di acqua influisce sulla stimolazione di questa proprietà e un effetto termico di terze parti influisce sulla diminuzione.
• Presa. Di norma, i tecnici si sforzano di migliorare questa qualità al massimo in condizioni specifiche. Per fare ciò, aumentare la temperatura con la pressione, così come l'isolamento del tronco in condizioni di elevata umidità.

Modifica delle proprietà del fluido di perforazione

La correzione di determinate qualità non è sempre possibile con mezzi e materiali convenzionali, pertanto è più opportuno utilizzare speciali additivi e additivi che modifichino in modo efficace e puntuale le proprietà desiderate. Tra questi, si notano i seguenti modificatori:

• Carbonato di sodio. Usato per ridurre il tempo di presa. Con l'ausilio di questo acceleratore si ottengono soluzioni a presa rapida, adatte all'uso a temperature fino a 55-65° С.
• Bentonite. Aumenta l'indice della mobilità iniziale della soluzione di lavaggio, ottimizzando le misure per la sua iniezione. Questo modificatore è consigliato per l'uso con boiacche di cemento la cui densità varia da 1,5 a 2,2 g/cm3.
• Sospensioni in cemento gesso. Migliora la capacità della soluzione alla perdita d'acqua. La base diventa più resistente alla dissoluzione in acqua. Per le composizioni di lavaggio, l'uso di sospensioni non ha senso, tuttavia, per rafforzare il tronco, è abbastanza accettabile.
• Additivi cemento-resina. Un tipo di plastificante con resine epossidiche utilizzato per il lavaggiopozzi con complicazioni della falda acquifera.

Tipi di fluidi di perforazione

In pratica si distinguono solitamente i seguenti tipi di impasti cementizi:

• Perforare la lignite. Soluzione a base alcalina modificata con ligniti.
• M alta bitume di calce. Come base vengono utilizzati prodotti petroliferi: una combinazione di un mezzo di dispersione da olio o carburante diesel, nonché bitume e ossido di calcio come fase dispersa.
• Miscela di lavaggio leggera. Rappresenta la soluzione di stuccatura di peso ridotto con gli indicatori minimi di densità. Utilizzato nello sviluppo di pozzi con bassa pressione di giacimento.
• Soluzione polimerica. La composizione è a base di acqua contenente polimeri lineari ad alto peso molecolare. Comunemente utilizzato nei processi di perforazione di roccia dura.

Verifica la conformità con GOST

Secondo GOST 26798.1-96, i parametri dei fluidi di perforazione sono determinati senza tenere conto dei possibili impatti che possono verificarsi durante il funzionamento del materiale in condizioni reali con il collegamento di stringhe di rivestimento. Per il rispetto delle norme, vengono controllati il tempo di addensamento della miscela, la densità e la viscosità. Allo stesso tempo, per diverse composizioni, sia gli indicatori tecnici che l'elenco dei criteri di valutazione possono variare. Pertanto, per determinare le proprietà di dilatazione e resistenza nel caso della boiacca cementizia, viene utilizzato GOST 1581-96, che richiede che le prove vengano eseguite a una temperatura ambiente di circa +30 ° C. In fase di solidificazionemiscele di cemento in un volume limitato, gli indicatori di resistenza possono essere superiori rispetto a quando si utilizza una massa simile nella composizione durante il riempimento del pozzo. Al contrario, la permeabilità della soluzione diminuisce.

Tecnologia di applicazione della miscela cementizia

Per l'uso dei fluidi di perforazione, vengono utilizzate attrezzature speciali per garantire la possibilità tecnica delle operazioni di circolazione. In fase di applicazione, le boiacche cementizie eseguono il seguente ciclo tecnologico:

• La composizione viene miscelata e conservata in un contenitore speciale.
• Le apparecchiature di pompaggio iniziano a pompare il fluido dal serbatoio al pozzo attraverso la trivella.
• La miscela viene inviata attraverso tubi al fondo del pozzo, dove il pezzo della piattaforma di perforazione sviluppa il successivo strato di roccia.
• Il fango ritorna in superficie, trasportando particelle di roccia separate dallo scalpello.
• La massa sale lungo l'anello, passando tra il tubo di perforazione e le pareti del pozzo.
• In superficie si esegue l'operazione di filtraggio e pulizia della soluzione dai fanghi. Per fare ciò, usa un setaccio vibrante.

Conclusione

Le miscele di cemento sono un materiale di consumo necessario nello sviluppo e nella costruzione di pozzi. Tuttavia, il loro uso improprio, insieme agli effetti positivi, può anche portare a conseguenze negative. In particolare, errori nella produzione di boiacca cementizia in futuro possono causare cadute di massi e persinodanni alle attrezzature di perforazione. Pertanto, viene inizialmente redatto un progetto di lavaggio, la cui composizione viene accuratamente calcolata. In generale è necessario determinare quale sarà il volume dei componenti secchi, dell'acqua, la quantità totale dell'impasto, le caratteristiche delle unità di cementazione, ecc.