Меню Рубрики

Установка при приготовлении сухой тампонажной смеси

Лекция № 29. Технология приготовления тампонажных составов

Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие 🙂 — нам важно ваше мнение.

Наиболее простым методом приготовле­ния сухих смесей является метод поочередной загрузки из меш­ков компонентов смеси в бункер цементосмесительной машины. Этот способ удобен тем, что его можно применять непосред­ственно на буровой. Для этого необходимо выполнять следую­щие условия.

1. Масса песка, глины и другого материала, применяемого в качестве добавки, в мешке должна соответствовать массе це­мента в мешке.

2. С целью более тщательного перемешивания компонентов необходима дополнительная перегрузка (перебункеровка) смеси. Например, для приготовления цементно-песчаной смеси с соотношением 3:1 в воронку цементосмесителыюй машины поочередно загружают три мешка цемента и один мешок песка. Для получения смеси с соотношением компонентов 4: 1 каждый мешок с песком засыпают в воронку после загрузки в нее че­тырех мешков цемента и т. д. Лопастями загрузочного шнека цемент в определенной мере смешивается с песком. Однако этого недостаточно. Для получения однородной смеси следует произвести дополнительную перегрузку в бункер другой цемен­тосмесительной машины.

Смесь из незатаренных материалов приготовляется с по­мощью трех цементосмесительных машин, не считая четвертой для перебункеровки. Этот способ заключается в следующем. В бункер одной цементосмесительной машины загружают це­мент, в бункер другой — песок или иной наполнитель. Из цемен­тосмесительных машин, наполненных песком и цементом, со­держимое бункеров разгружают в воронку загрузочного шнека третьей машины. При этом соотношение скоростей при вы­грузке должно соответствовать заданному соотношению компо­нентов в смеси. Загруженная в цементосмесительную машину смесь еще раз перегружается в следующую машину, предна­значенную для затворения смеси. Чтобы выдержать заданное соотношение компонентов в смеси, необходимо установить соответствующий режим работы цементосмесительных машин. Для определения этого режима используются следующие дан­ные:

— максимальная производительность погрузочного шнека ма­шины на IV передаче при частоте вращения двигателя 2000 об/мин равна 18 т/ч, или 300 кг/мин;

— максимальная производительность цементосмесительной ма­шины при выгрузке равна 90 т/ч, или 1500 кг/мин;

— передаточные отношения коробки перемены передач равны: I — 6,17; II — 3,4; III — 1,79; IV—1 (V передача, как правило, не используется);

— диапазон частот вращения двигателя при незначительной на­грузке допускается в пределах 500- 2000 об/мин;

— передаточное отношение трансмиссии цементосмесительной машины от двигателя до погрузочного шнека — 4,54; от двига­теля до дозирующих шнеков -9,05.

Используя данные, нетрудно определить режим цементосмесительных машин при приготовлении ТС с любым соотношением компонентов.

Для приготовления ТС из порошкообраз­ных и гранулярных сыпучих материалов применяются стацио­нарные установки (рис. 1).

Карьерный песок 1 автопогрузчи­ком 2 подается на вибросито 3 с ячейками 20—25 мм. Про­сеянный песок по ленточному транспортеру поступает во вращающийся барабан 4, где сушится газовым пламенем обычно при температуре 100—120°С. Из барабана просушен­ный песок подается ковшовым элеватором 5 на ленточный транспортер 6 и далее в емкость 7, установленную над бунке­рами 8. Емкость 7 имеет сетку с ячейками 1 —1,5 мм. Остаток на сите отводится по наклонному желобу. Емкость имеет три трубопровода, концы которых опускаются в загрузочные люки бункеров 8. На каждом трубопроводе установлены шиберные заслонки, открывая которые можно направлять песок в один из бункеров. Бункера предназначены для хранения и дозировки инертных материалов (песок и др.) в процессе приготовления сухих ТС.

Цемент поставляется на установку цементосмесительными машинами 2СМН-20. Для загрузки бункера, предназначенного для дозировки цемента в процессе приготовления ТС сухих, под выгрузочное устройство цементосмесительной машины подставляется шнековый погрузчик. Подающие шнеки бункеров приводятся во вращение от электродвигателей через коробки скоростей. Наличие коробок скоростей позволяет ме­нять частоту вращения шнеков, т. е. обеспечивает нужную до­зировку вяжущего вещества и наполнителя. Дозировка вяжу­щего вещества и наполнителя определяется выбранным соот­ношением (1:1,2:1 и т. д.).

Сухие ТС приготовляются в следующем по­рядке: инертный материал (наполнитель) из бункера подастся в приемную камеру передвижного шнекового погрузчика, уста­новленного на рельсах. Шнековый погрузчик подает материал в приемную камеру, укрепленную на высоте. В эту же камеру шнековым погрузчиком из бункера подается цемент. Из ка­меры цемент и песок забираются шнековым транспортером-сме­сителем, обеспечивающим смешение песка и цемента в процессе транспортирования от приемной камеры до окна выгрузки. Из шнека-смесителя смесь загружается в бункер цементосмеси­тельной машины, которая направляется непосредственно на производство тампонажных работ.

При смешении трех компонентов и более, например при при­готовлении цементно-песчано-бентонитовых растворов, сначала готовят двухкомпонент-ную смесь, а затем ее смешивают с оче­редной добавкой.

На основе применения дезинтеграторов в качестве помольно-смесительных устройств созданы высоко­эффективные передвижные установки для приготовления специальных ТЦ непосредственно на месте при­менения, допускающие не только дозирование и смешение, но и измельчение компонентов (совместное или раздельное) в соот­ветствии с требованиями к свойствам ТМ. Наиболее удачным оказался передвижной помольно-смесительный агрегат Д-6911, успешно эксплуатирующийся геологиче­скими организациями в Прикаспийской низменности.

Передвижной дезинтеграторный агрегат Д-6911 (рис. 2) с дизельным приводом на шасси грузового автомобиля КрАЗ-257 предназначен для смешивания, помола и активации тампонажных материалов.

Исходные материалы из контейнеров загружают в бункера через верхнее отверстие с помощью крана или с помощью за­грузочных шнеков, входящих в состав агрегата. В качестве за­грузочных шнеков используют частично переделанные и при­способленные к дезинтеграторному агрегату шнековые транс­портеры, пропускная способность которых 18 т/ч. Верхние части загрузочных шнеков смонтированы внутри бункеров. У нижних частей шнеков имеются специальные приемные бун­кера, в которые загружаются исходные материалы.

Приемные бункера загрузочных шнеков расположены так, что правый бункер заполняется шнеком с правой стороны, а левый — с левой. При приведении агрегата в транспортное положение нижние части шнеков поднимаются и помещаются на соответствующие опоры. Приемные бункера снимают и ставят к ограждению платформы. В нижней части бункеров приварены корпуса дозирующих шнеков, с помощью которых исходные материалы поднимаются из бункеров на ленточный транспортер.

Привод в действие и регулирование скорости потока мате­риала в дозирующих шнеках осуществляются с помощью элек­тродвигателей с магнитными усилителями типа ПМУ. Дози­рующие шнеки позволяют плавно регулировать количество ма­териалов, идущих на обработку в дезинтегратор, в пределах 2— 20 т/ч с точностью до 10 % по массе.

Ленточный транспортер служит для подачи дозируемого материала в дезинтегратор равномерным потоком и для уско­рения подачи материала.

Распределение материала на ленте сравнительно ровным слоем и прохождение его под магнитным сепаратором содействуют наиболее полному выделению из материалов металлических включений с помощью магнитного сепаратора.

Главный узел агрегата — дезинтегратор с редуктором. В дезинтеграторе происходят непосредственно помол и переме­шивание исходных материалов, которые поступают в него из бункера при помощи дозирующих шнеков и ленточного транс­портера. Дезинтегратор приводится в действие от дизельного двигателя с помощью редуктора, в корпусе которого, кроме шестерен редуктора, помещается система валов дезинтегра­тора.

Читайте также:  Установка круиз контроля caddy

Помольно-смесительный агрегат Д-6911 приспособлен к ра­боте в полевых условиях и может быть использован во всех слу­чаях, когда необходимо измельчить и смешать цементы, напол­нители, глинопорошки на месте их потребления. Он показал высокую эффективность в следующих случаях применения:

1) для приготовления многокомпонентных ТС (облегченные, утяжеленные, термостойкие, расширяю­щиеся) на базе ТПЦ исходной тон­кости и слежавшегося), ПЦ клинкера и таких добавок, как негашеная известь (комовая и кипелка), зола уноса ТЭЦ, керамзит, металлургические шлаки (отвальные, гранулированные), рыхлые породы осадочного происхождения (диатомит), глины, железные руды и барит, силикат, битум и др.;

2) для измельчения и приготовления смеси компонентов для БР (глинопорошки, мел, соль, химические реа­генты и др.);

3) для восстановления слежавшихся при хранении порошко­образных материалов (цемент, наполнители и др.), в результате обработки восстанавливается не только дисперсность, но и пер­воначальная химическая активность этих материалов.

Готовую продукцию засыпают в бумажные мешки, контей­неры КЦМ-5 или цементосмесительные машины.

Дата добавления: 2014-01-03 ; Просмотров: 539 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Приготовление — тампонажный раствор

Приготовление тампонажных растворов осуществляют с помощью цементо-смесительных машин на режимах, которые регламентированы соответствующими инструкциями по их эксплуатации. В случае применения лежалых цементов необходимо предусматривать в технологической схеме использование одного из известных способов активации цемента или тампонажного раствора. Подачу сухой смеси в смесительное устройство начинают при стабильной работе водо-подающего насоса и при достижении давления жидкости затворения величины 1 2 — 1 5 МПа. Закачивание затворяемого раствора в скважину начинают лишь после стабилизации режима работы цементосмесительной машины: время выхода цементосмесительных машин на заданный режим работы обычно не должно превышать 1 5 — 2 мин. [1]

Приготовление тампонажного раствора из предварительно приготовленной сухой смеси тампонажного материала аналогично применению чистого цемента. Однако использование того или иного состава тампонажного материала требует применения конкретных режимов работы смесительной машины и режимов затворения. [2]

Приготовление тампонажного раствора и закачивание его в мерные усреднительные емкости следует начинать параллельно с приготовлением буферной жидкости. Необходимо фазу после закачки в скважину всего объема аэрированной буферной жидкости приступить к подаче в скважину готового тампонажного раствора из усреднитель-ной емкости. [3]

Допускается приготовление тампонажного раствора вручную в чашке сферической формы, когда раствор следует перемешивать лопаткой в течение 5 мин при средней интенсивности. [4]

Технология приготовления тампонажных растворов с пониженной водоотдачей заключается в равномерном перемешивании цемента и глины с последующим затворением смеси водой с предварительно растворенными в ней гипаном в установленном лабораторией количестве. [5]

Блок приготовления тампонажного раствора включает в себя оборудование и механизмы по приготовлению смеси и закачке ее в закрепное пространство, склад сыпучих и оборудование для их разгрузки. [6]

Для механизированного приготовления тампонажного раствора используют цементно-смесительные машины ( СМН-2, УС6 — 30 и др.), цементировочные агрегаты ( ЦА-320М, ЦА-320А, ЗЦА-400А, 4АН — 700 и др.), станции контроля ( СКЦ-2М, СКЦ2М — 80) и осреднительные емкости. [7]

Для механизированного приготовления тампонажного раствора в настоящее время применяют цементно-смесительные машины и агрегаты. [8]

При приготовлении тампонажных растворов не допускают колебания их плотности относительно заданной более чем на 0 03 г / см3 для чистых портландцементов и 0 05 г / см3 для утяжеленных или облегченных тампонажных смесей. [9]

При приготовлении тампонажных растворов из МТСД дезин-теграторный агрегат, включенный в состав буровой установки, может заменить цементировочные агрегаты. При этом значительно упрощается процесс цементирования повышается степень дисперсности тампонажных растворов, сокращается расход цемента, для закачки продавочной жидкости используются буровые насосы. Экономический эффект от использования МТСД составляет 36 — 132 руб. на 1 т смеси в зависимости от ее вида. [10]

Изложены способы приготовления тампонажных растворов , цементации затрубного пространства и осушения стволов и скважин. Даны рекомендации по предупреждению и ликвидации наиболее характерных осложнений при бурении. Рассмотрены вопросы организации и безопасности работ. [11]

Какие методы приготовления тампонажных растворов Вам известны. [12]

Во время приготовления тампонажного раствора из заранее подобранной сухой смеси компонентов ( облегчающая добавка — глинопорошок) для получения пасты нормальной консистенции расходуется меньшее количество воды. Последнее обусловлено тем, что в течение относительно кратковременного контакта и перемешивания смеси с водой глинистые частицы не успевают впитать достаточное количество влаги и подвергнуться диспергированию. В этом случае частицы глины насыщаются водой во время и после закачки и продавки облегченного тампонажного раствора в заколонное пространство, а также в процессе схватывания его. Обусловленное этим уменьшение количества свободной воды в тампонажной смеси способствует стабильности раствора, а также увеличению прочности и снижению проницаемости камня. Последнее объясняется набуханием содержащихся в облегченном тампонажном растворе глинистых частиц. [13]

Контроль при приготовлении тампонажного раствора на буровой. [14]

Поскольку при приготовлении тампонажных растворов из условия обеспечения прокачиваемости принимают В / Ц 0 5, то это значит, что даже при полной гидратации, которая достигается через несколько десятков лет, в цементном камне всегда будут капиллярные поры. [15]

источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Сухая тампонажная смесь

Сухие тампонажные смеси приготовляются в следующем порядке: инертный материал ( наполнитель) из бункера подается в приемную камеру передвижного шнекового погрузчика, установленного на рельсах. Шнековый погрузчик подает материал в приемную камеру, укрепленную на высоте. В эту же камеру шнековым погрузчиком из бункера подается цемент. Из камеры цемент и песок забираются шнековым транспортером-смесителем, обеспечивающим смешение песка и цемента в процессе транспортирования от приемной камеры до окна выгрузки. Из шнека-смесителя смесь загружается в бункер цементосмесительной машины, которая направляется непосредственно на производство тампонажных работ. [2]

Сухие тампонажные смеси приготовляют в следующем порядке: инертный материал ( наполнитель) из бункера подается в приемную камеру передвижного шнекового погрузчика, установленного на рельсах. Шнековый погрузчик направляет материал в приемную камеру, укрепленную на высоте. В эту же камеру шнековым погрузчиком из бункера подается цемент. Из камеры цемент и песок забираются шнековым транспортером-смесителем, обеспечивающим смешение песка и цемента в процессе транспортирования от приемной камеры до окна выгрузки. Из шнека-смесителя смесь загружается в бункер це-ментно-смесительной машины, которая направляется на место проведения тампонажных работ. [3]

Допускается применение сухих тампонажных смесей , прошедших приемочные испытания, изготавливаемых из компонентов на стационарных или передвижных смесительных установках. [4]

В гидровакуумном смесителе сухая тампонажная смесь перемешивается с водой в течение очень короткого времени. Некоторые частицы не успевают покрыться водными оболочками слипаются друг с другом и образуют агрегаты, которые в дальнейшем гидратируют очень медленно. [5]

Читайте также:  Установка кондиционера на верхних этажах

В гидровакуумном смесителе сухая тампонажная смесь перемешивается с водой в течение очень короткого времени. Некоторые частицы не успевают покрыться водными оболочками, слипаются друг с другом и образуют агрегаты, которые в дальнейшем гидратируют очень медленно. [6]

При централизованной доставке сухих тампонажных смесей на буровую отпала необходимость в перегрузке материалов из одной машины в другую. Однако иногда из-за неполадок на буровой или в скважине приходится переносить цементирование на сутки и более. В этом случае СМИ простаивает с тампонажными материалами. Чтобы исключить зависание материалов в бункерах СМИ во время затворения, рекомендуется производить перегрузку. Эту работу следует совмещать с подготовительными операциями. [7]

При централизованной доставке сухих тампонажных смесей на буровую отпала необходимость в перетаривании материалов из одной машины в другую. Однако иногда по данным геофизических исследований проходят к заключению о добуривании скважин. В этом случае СМН простаивают с тампонажными смесями. Чтобы исключить зависание материалов в бункерах СМН во время затворения, рекомендуется производить перетаривание. Эту работу следует совмещать с подготовительными операциями. [8]

Реализация проекта приготовления сухих тампонажных смесей непосредственно в условиях предприятия позволяет значительно повысить их качество, улучшить физико-механические свойства приготавливаемых на их основе тампонажных растворов, существенно снизить временные и материальные затраты, обеспечить индивидуальный подход при цементировании каждой скважины. [9]

Установка для приготовления сухих тампонажных смесей ( рис. 42, в) служит для приема компонентов, подаваемых с помощью элеваторов 15 в бункера, их автоматического дозирования, помола и гомогенизации в дезинтеграторе 16, погрузки обработанной сухой смеси в контейнеры. [10]

Все это требует применения специальных цементных растворов, а также сухих тампонажных смесей . Наиболее простой способ приготовления сухих тампонажных смесей состоит в дозированной поочередной засыпке цемента и наполнителей в приемный бункер вертикального шнека цементо-смесительной машины. Однородность смесей в этом случае не всегда высокая, поэтому рекомендуется перебункеровка смеси, особенно в случае приготовления цементно-бентонитовых растворов. При этом в цементо-смеситель-ную машину равномерно засыпают цемент ( шлак) из бункера через загрузочный шнек. Глину ( порошок) подают вручную в зависимости от заданного состава смеси. [11]

Расширяющиеся тампонажные цементы для широкого температурного интервала применения производятся в Актюбинском цехе сухих тампонажных смесей Мингео Казахской ССР на основе шлакопортландцемента и шлакопесчаного цемента, изготовляемого с использованием саморассыпающегося шлака ( СРШ) Актюбинского завода ферросплавов. [12]

Представляет интерес характер изменения прочности цементного камня, полученного при твердении раствора из длительно хранившихся сухих тампонажных смесей , приготовленных с помощью дезинтегратора. [13]

Тамлонажные растворы можно обрабатывать химическими реагента-ми, предварительно растворив их в воде затворения, непосредственно вводя в сухую тампонажную смесь или нагнетая концентрированный раствор реагента в нагнетательную линию, по которой жидкость затворения подают к смесительному устройству. Каждый из перечисленных методов имеет и положительные, и отрицательные стороны и может быть использован в условиях, наиболее благоприятных для его применения. [14]

Растворы из вторично измельченных глинопорошков можно изготовлять в геологоразведочных организациях, где имеются измельчители, используемые также для получения сухих тампонажных смесей . Этот способ может быть применен для переработки слежавшихся и смерзшихся порошков при длительном их хранении, а также для дополнительного измельчения недиспергируемых минералов, содержащихся в низкосортных глинах. [15]

источник

Способ приготовления облегченного тампонажного раствора

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к способам приготовления тампонажных растворов для цементирования скважин. Технический результат — получение однородного облегченного тампонажного раствора низкой плотности — до 1200 кг/м 3 , причем при затворении и цементировании колебания плотности не превышают ±20 кг/м 3 , снижение репрессии на пласты, предупреждение поглощения тампонажного раствора, обеспечение подъема цемента на проектную высоту. В способе приготовления облегченного тампонажного раствора смешиванием тампонажного цемента с микросферами и затворением на жидкости, предварительно смешивают с микросферами сухой порошкообразный полимерный понизитель водоотдачи в соотношении к весу тампонажного цемента, мас.%: микросферы 10-45, понизитель водоотдачи 0,15-0,45, смесь этих добавок перемешивают с указанным цементом и затем затворяют на жидкости — предварительно приготовленном 0,02-0,08% растворе пеногасителя трибутилфосфата при водотвердом отношении 0,6-0,85. В качестве сухих порошкообразных полимерных понизителей водоотдачи используют сульфоцелл, камцелл, оксиэтилцеллюлозу, поливиниловый спирт, полиакриламид. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, к способам приготовления тампонажных растворов.

Для цементирования нефтяных и газовых скважин с аномально низкими пластовыми давлениями применяются облегченные тампонажные растворы, которые готовят путем затворения в жидкости тампонажной смеси цемента с облегчающей добавкой (бентонитом, перлитом, вермикулитом, газонаполненными микросферами). Так, например, известен способ приготовления двухкомпонентных смесей смешиванием цемента и микросфер, с последующим затворением в жидкости и перемешиванием в осреднительной емкости [1].

Недостатком такого способа приготовления является необходимость длительного перемешивания в осреднительной емкости до получения однородного раствора при ограниченных сроках загустевания раствора, в результате чего возрастает угроза схватывания цемента в процессе цементирования и возникновения осложнений.

Наиболее близким к предлагаемому по назначению составу компонентов является способ приготовления облегченного тампонажного раствора [2], принятый нами за прототип, когда предварительно готовят водный раствор сульфоцелла, хлористого кальция и суперпластификатора С-3, в который добавляют микросферы, после чего на полученной суспензии затворяют тампонажный цемент.

Недостатком этого способа является недостаточно низкая и неравномерная плотность приготавливаемого раствора из-за того, что микросферы всплывают, с растворенным сульфоцеллом образуется обильная устойчивая пена, а длительное перемешивание в осреднительной емкости может привести к загустеванию и схватыванию раствора в процессе цементирования.

Заявляемое изобретение решает задачу получения тампонажного раствора более низкой плотности, когда колебания плотности раствора при затворении не превышают ±20 кг/м 3 за счет увеличения содержания микросфер, применения пеногасителя, предварительного приготовления однородной сухой тампонажной смеси сухих компонентов.

Целью изобретения является получение однородного облегченного тампонажного раствора более низкой плотности.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно смешивают с микросферами сухой порошкообразный полимерный понизитель водоотдачи в соотношении к весу цемента, мас.%: микросферы 10-45, понизитель водоотдачи 0,15-0,45, смесь этих добавок перемешивают с цементом, затем затворяют на предварительно приготовленном 0,02-0,08%-ном растворе пеногасителя трибутилфосфата при водотвердом отношении 0,6-0,85.

В качестве сухого порошкообразного полимерного понизителя водоотдачи используют сульфоцелл, камцелл, оксиэтилцеллюлозу, поливиниловый спирт, полиакриламид.

Из патентной и научно-технической литературы нам не известны способы приготовления облегченных тампонажных растворов, включающие совокупность указанных выше действий и количественное соотношение компонентов, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого технического решения.

Достижение поставленной цели изобретения обеспечивается:

Читайте также:  Установка багажника на эскудо

— возможностью введения в состав тампонажной смеси большого количества микросфер и соответственно этому в большей степени понижения плотности тампонажного раствора;

— предупреждением ценообразования, поскольку сульфоцелл и другие полимерные понизители водоотдачи не успевают распуститься и не служат воздухововлекающей добавкой, а пеногаситель гасит неустойчивую пену, которая образуется за счет воздуха, адсорбированного на микросферах;

— предварительное приготовление смеси микросфер и сульфоцелла (других понизителей водоотдачи), последующее смешение ее с цементом позволяют равномерно распределить относительно малое количество сульфоцелла (камцелла, оксиэтилцеллюлозы, поливинилового спирта, полиакриламида) в большом количестве микросфер и цемента.

Основное преимущество данного способа в том, что сокращается время приготовления облегченного тампонажного раствора и снижается вероятность загустевания тампонажного раствора в процессе его приготовления и при цементировании колонны.

Из существующего уровня техники нам не известен способ приготовления облегченного тампонажного раствора, когда его готовят в 3 этапа: на первом смесь сухих добавок (микросфер, понизителя водоотдачи), на втором — перемешивание смеси сухих добавок и тампонажного цемента, на третьем — затворение тампонажной смеси на растворе пеногасителя, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию изобретательский уровень.

Способ осуществляют следующим образом.

Для цементирования конкретной скважины определяют необходимую плотность и показатели свойств, количество облегченного тампонажного раствора, массовое содержание компонентов.

При приготовлении тампонажной смеси используют две многотоннажные смесительные емкости, к которым подведены линии пневмотранспорта между емкостями, подачи компонентов и отбора смесей.

Такие емкости обычно имеются на базе цехов крепления скважин.

Необходимое количество сухого порошкообразного полимерного понизителя водоотдачи (сульфоцелла, или камцелла, или оксиэтилцеллюлозы, поливинилового спирта, полиакриламида) смешивают с микросферами в воздушном потоке в первой емкости. После перемешивания в эту же емкость подают в заданном соотношении тампонажный цемент, где всю смесь сухих добавок перемешивают с цементом в воздушном потоке. Полученную сухую тампонажную смесь, содержащую цемент, сухой порошкообразный полимерный понизитель водоотдачи и микросферы, перекачивают и перемешивают во второй емкости. Отбирают из этой емкости не менее 3-х проб смеси, затворяют пробы при заданном водотвердом отношении, определяют плотность и растекаемость раствора из каждой пробы. В том случае, если плотность всех проб при растекаемости 20-23 см отличается от заданной не более чем на ±20 кг/м 3 , сухая смесь считается однородной и готовой к использованию. При неоднородности смесь дополнительно перемешивают, перекачивая из одной емкости в другую и обратно. Затворением проб определяют по плотности однородность смеси. Готовую тампонажную смесь перевозят к месту использования автоцементовозами или цементосмесительными машинами. Затворение тампонажной смеси при цементировании скважины производят на предварительно приготовленном растворе пеногасителя трибутилфосфата обычным способом. При этом плотность тампонажного раствора изменяется от заданной не более чем на ±20 кг/м 3 , т.е. раствор получают однородным.

Данный способ приготовления облегченного тампонажного раствора испытан при цементировании пяти скважин Тевлинско-Русскинского месторождения Западной Сибири. Таким способом были приготовлены тампонажные растворы с плотностью 1200-1250 кг/м 3 , при затворении колебания плотности не превышали ±20 кг/м. Все скважины с аномально низкими пластовыми давлениями успешно зацементированы с подъемом цемента до проектной высоты без поглощений.

Пример приготовления облегченного тампонажного раствора.

Для цементирования скважины с аномально низким пластовым давлением Тевлинско-Русскинского месторождения необходим облегченный тампонажный раствор плотностью 1200 кг в количестве 59 м 3 . По данным предварительного анализа и по расчетам для приготовления раствора такой плотности и в таком количестве необходимо 24,9 т цемента ПЦТ1-50, облегчающей добавки алюмосиликатных микросфер МС-400-11,2 т (45% к весу цемента), понизителя водоотдачи сульфоцелла 112 кг (0,45% к весу цемента). Затворение сухой тампонажной смеси осуществляют на жидкости — 0,08%-ном растворе пеногасителя трибутилфосфата при водотвердом отношении 0,85.

Тампонажный раствор готовят следующим образом. В смесительную емкость с заданным количеством микросфер загрузили сульфоцелл, перемешали все в воздушном потоке, сюда же загрузили тампонажный цемент, перемешали всю смесь. Перекачали ее в другую емкость, повторно перемешали и вернули в первую емкость, снова перемешали. Отобрали 3 пробы смеси, затворили их при В/Т=0,85. При растекаемости 21-23 см плотность растворов была 1220, 1200 и 1180 кг/м 3 и отличалась от необходимой не более чем на ±20 кг/м 3 , т.е. была достаточно однородной. По данным лабораторных исследований при затворении тампонажной смеси на растворе пеногасителя тампонажный раствор — камень имел следующие свойства:

Сроки загустевания 120 мин

на изгиб-сжатие через 2 суток 0,8 и 2,6 МПа

и соответствовал требованиям.

Готовая тампонажная смесь на буровой была затворена на 0,08%-ном растворе трибутилфосфата (ТБФ) с подачей в цементный бачок и откачиванием в скважину цементировочными агрегатами.

Замеры показали, что плотность облегченного тампонажного раствора при затворении и закачивании составляла 1200±20 кг/м 3 , следовательно раствор был достаточно однородным, цементирование скважины прошло без осложнений, цемент поднят на расчетную высоту, контакт цемента с колонной и породой плотный.

Приготовление облегченных тампонажных растворов плотностью более 1200 кг/м 3 с меньшим содержанием микросфер, понизителя водоотдачи и пеногасителя в пределах указанных концентраций принципиально не отличается от описанного выше способа.

Вместо сульфоцелла могут быть использованы при тех же концентрациях другие понизители водоотдачи — камцелл, оксиэтилцеллюлоза, поливиниловый спирт, полиакриламид.

При необходимости в состав тампонажного раствора с водой затворения могут быть введены регуляторы сроков схватывания (замедлители, ускорители) и пластификаторы.

Сравнительный анализ показывает, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет получить однородный облегченный тампонажный раствор плотностью до 1200 кг/м 3 , тогда как по известному способу не удается получить раствор плотностью ниже 1500 кг/м 3 .

Предлагаемый способ приготовления тампонажного раствора позволяет получить качественный раствор низкой плотности, за счет этого поднять цемент за обсадной колонной на проектную высоту без поглощений, сформировать в затрубном пространстве тампонажный камень равномерной плотности и прочности по высоте.

1. Рогов А.А., Шипица В.Ф., Логвиненко С.В. Новая технология приготовления двухкомпонентных тампонажных растворов // Газовая промышленность, 1977, №1, с.23.

2. Патент №2172812, опубл. 10.06.2000 г. Способ приготовления облегченного тампонажного раствора. Цыцымушкин П.Ф., Горонович и др.

1. Способ приготовления облегченного тампонажного раствора смешиванием тампонажного цемента с микросферами и затворением на жидкости, отличающийся тем, что предварительно смешивают с микросферами сухой порошкообразный полимерный понизитель водоотдачи в соотношении к весу тампонажного цемента, мас.%: микросферы 10-45, понизитель водоотдачи 0,15-0,45, смесь этих добавок перемешивают с указанным цементом, затем затворяют на жидкости — предварительно приготовленном 0,02-0,08%-ном растворе пеногасителя трибутилфосфата при водотвердом отношении 0,6-0,85.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сухих порошкообразных полимерных понизителей водоотдачи используют сульфоцелл, камцелл, оксиэтилцеллюлозу, поливиниловый спирт, полиакриламид.

источник

Добавить комментарий