Cementna suspenzija: lastnosti, pravila priprave, sestava, skladnost z zahtevami GOST, namen in uporaba

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Med procesom vrtanja se uporabljajo posebne rešitve za izpiranje odsekov in izdelkov iz razvoja lokalne kamnine. Ta operacija je potrebna za povečanje učinkovitosti mehanskega vpliva vrtalne naprave in za čiščenje dna luknje. Izpiranje se izvaja s cementno suspenzijo, ki je pripravljena po posebnih tehnologijah.

Namen vrtalnih tekočin

Krženje vode v vrtini prispeva k čiščenju luknje, kar pomaga pri vrtanju in zaključevanju. Pod pogojem, da se uporabi aktivna spojina z dodatnimi zmogljivostnimi lastnostmi, lahko pričakujemo številne druge učinke, med katerimi so:

• Nastajanje filtrirne pogače na stenah odprte luknje. Posledično se utrdijo nestabilne usedline, glinene kamnine in ohlapne plasti.
• Porni tlak se ustavi.
• Elektrarna v vrtini in nastavek se prenašatadodatna hidravlična moč.
• Vrtalne in cementne gnojevke transportirajo razvito kamnino in po končani cirkulaciji to maso ohranjajo v suspenziji.
• Preprečena so tveganja zapletov, zagozditve diferenciala, razkazovanja nafte in plina ter izgube vrtine.
• Jame in melišča so preprečena.
• Zagotavlja mazalni učinek na vrtalni opremi.
• Zagotavlja hlajenje in mazanje orodja.

Osnova za sestavo cementne mešanice

Za ustvarjanje vrtalnih tekočin se uporabljajo plastične in fino dispergirane gline z minimalnimi vključki peska, ki lahko skupaj z vodo tvorijo viskozno suspenzijo z dolgim obdobjem usedanja. Pri razvoju plinskih in naftnih vrtin strokovnjaki priporočajo uporabo alkalnih vrst montmorilonitnih glin, pa tudi glinenih prahov. Poleg tega sestava cementne suspenzije vključuje tehnično vodo, hidrogele in solne komponente. Sodobne mešanice vključujejo invertno emulzijo, apneno-bitumenske podlage in polimerne komponente. Razmerje med sestavinami in njihovim specifičnim naborom je odvisno od učinka, ki ga je treba doseči, in pogojev uporabe raztopine. Vsekakor pa nezaželene sestavine vključujejo nečistoče, kot so sadra in topni minerali, ki zmanjšujejo stabilnost viskoznih glinenih surovin.

Pravila za ustvarjanje rešitve

Rezalne mešanice so pripravljene z uporaboenote za mešanje cementa v skladu s predpisanimi režimi. Glede na zastavljene naloge in uporabljene surovine se lahko v shemo kuhanja uvedejo različne tehnološke rešitve. Na primer, če se uporablja zastarel cement, je treba poskrbeti za njegovo aktivacijo. Suha mešanica se dovaja v rezervoar s stabilnim delovanjem črpalke za oskrbo z vodo. Kombinacijo tekočih in suhih komponent je treba izvesti v pogojih vzdrževanja tlaka na ravni 12-15 MPa. To je optimalno okolje za pripravo cementne suspenzije v smislu mešanja in strjevanja strukture. Nato morate počakati na obdobje stabilizacije mešanice, za katero je v stroju za mešanje cementa na voljo poseben način.

Lastnosti cementnih mešanic

Tehnične in obratovalne lastnosti vrtalnih mešanic so določene z izbrano recepturo in v praksi določajo kakovost interakcije z materiali vrtin. Upoštevajo se naslednje lastnosti cementne suspenzije:

• Donos vode. V pogojih padcev tlaka pride do procesa ločevanja vode iz aktivne faze raztopine. Glede na parametre vrtine je lahko hitrost izgube tekočine različna, prilagaja se individualno. Na primer, če je načrtovana krepitev strukture, mora biti izguba vode raztopine blizu nič.
• Odpornost na sedimentacijo. Postopek ločevanja vode od m alte, pri katerem se cementna masa premakne navzdol, tekočina pa navzgor.
• Zebelitev. Določajo ga številni dejavniki, vključno s stopnjo mletja sestavin raztopine in prisotnostjožilavost materialov. Povečanje deleža vode vpliva na stimulacijo te lastnosti, toplotni učinek tretjih oseb pa na zmanjšanje.
• Oprijem. Tehnologi si praviloma prizadevajo, da bi to kakovost v posebnih pogojih maksimalno izboljšali. Če želite to narediti, povečajte temperaturo s pritiskom, pa tudi izolacijo debla v pogojih visoke vlage.

Sprememba lastnosti vrtalne tekočine

Korekcija določenih lastnosti ni vedno mogoča z običajnimi sredstvi in materiali, zato je bolj smotrno uporabljati posebne dodatke in dodatke, ki učinkovito in točkovno spreminjajo želene lastnosti. Med njimi so opaženi naslednji modifikatorji:

• Natrijev karbonat. Uporablja se za skrajšanje časa strjevanja. S pomočjo tega pospeševalnika se dobijo hitrovezljive raztopine, primerne za uporabo pri temperaturah do 55-65 °С.
• Bentonit. Poveča indeks začetne mobilnosti raztopine za izpiranje, optimizira ukrepe za njeno injiciranje. Ta modifikator je priporočljiv za uporabo s cementnimi suspenzijami, katerih gostota variira od 1,5 do 2,2 g/cm3.
• Mavčno-cementne suspenzije. Izboljšati sposobnost raztopine za izgubo vode. Podlaga postane bolj odporna na raztapljanje v vodi. Za splakovalne kompozicije je uporaba suspenzij nesmiselna, vendar je za krepitev prtljažnika povsem sprejemljiva.
• Dodatki iz cementne smole. Vrsta mehčalca z epoksidnimi smolami, ki se uporabljajo za izpiranjevrtine z zapleti vodonosnika.

Vrste vrtalnih tekočin

V praksi običajno ločimo naslednje vrste cementnih mešanic:

• Vrtanje lignita. Raztopina na bazi alkalije, modificirana z ligniti.
• Apneno-bitumenska m alta. Za osnovo se uporabljajo naftni derivati - kombinacija disperzijskega medija iz nafte ali dizelskega goriva ter bitumna in kalcijevega oksida kot dispergirana faza.
• Lahka mešanica za pranje. Predstavlja fugirno raztopino zmanjšane teže z minimalnimi kazalniki gostote. Uporablja se pri razvoju vrtin z nizkim rezervoarskim tlakom.
• Raztopina polimera. Sestava temelji na vodi, ki vsebuje visokomolekularne linearne polimere. Običajno se uporablja v procesih vrtanja v trdo kamnino.

Preverite skladnost z GOST

V skladu z GOST 26798.1-96 se parametri vrtalnih tekočin določijo brez upoštevanja možnih vplivov, ki se lahko pojavijo med delovanjem materiala v realnih pogojih s povezavo ohišja. Za skladnost s standardi se preveri čas zgoščevanja zmesi, gostota in viskoznost. Hkrati se lahko za različne sestave razlikujejo tako tehnični kazalniki kot seznam meril za ocenjevanje. Torej, za določitev lastnosti raztezanja in trdnosti v primeru cementne suspenzije se uporablja GOST 1581-96, ki zahteva, da se preskusi izvajajo pri temperaturi okolice približno +30 ° C. V procesu strjevanjamešanice cementnega kamna v omejenem volumnu, so lahko kazalniki trdnosti višji kot pri uporabi mase podobne sestave pri polnjenju vrtine. Nasprotno pa se prepustnost raztopine zmanjša.

Tehnologija nanašanja cementne mešanice

Za uporabo vrtalnih tekočin se uporablja posebna oprema za zagotavljanje tehnične možnosti cirkulacijskih operacij. V procesu nanosa cementne suspenzije izvajajo naslednji tehnološki cikel:

• Sestavo premešamo in shranimo v posebni posodi.
• Črpalna oprema začne črpati tekočino iz rezervoarja v vrtino skozi vrtalno kolo.
• Mešanica se pošlje skozi cevi na dno vrtine, kjer del vrtalne naprave razvije naslednjo plast kamnine.
• Blato se vrne na površje in nosi delce kamnin, ločene z dletom.
• Masa se dviga vzdolž obroča, ki poteka med vrtalno cevjo in stenami vrtine.
• Na površini se izvaja operacija filtriranja in čiščenja raztopine iz blata. Za to uporabite vibracijsko sito.

Sklep

Cementne mešanice so nujen potrošni material pri razvoju in gradnji vrtin. Njihova nepravilna uporaba pa lahko ob pozitivnih učinkih povzroči tudi negativne posledice. Zlasti napake pri izdelavi cementne suspenzije lahko v prihodnosti povzročijo padce kamna in celopoškodbe vrtalne opreme. Zato je sprva izdelan projekt izpiranja, katerega sestava je natančno izračunana. Na splošno je treba določiti, kolikšen bo volumen suhih komponent, vode, skupna količina mešanice, značilnosti cementirnih enot itd.