Промывочные жидкости и растворы - Схема установки для измерения водопроницаемости цемент­ного камня

Схема установки для измерения водопроницаемости цемент­ного камня

 

 clip_image075

 

Рис.  70.   Схема   установки   для   измерения   водопроницаемости   цементного камня

 

Для приготовления насыщенного раствора продуктов гидра­тации дистиллированную воду заливают в резервную емкость 2 через фильтр с пористой пластинкой, на которую насыпан от­сеянный дробленый цементный камень с размером зерен 0,15— 0,5 мм. Количество цементного камня берется из расчета 20 г на 1 л воды, скорость фильтрации — 10 л/сут. После того как в емкости набралось достаточное для опытов количество раство­ра, он вакуумируется. Трубка от вакуум-насоса подсоединяется к емкости с раствором через U — образную трубку 1. Давление воды в установке создается маслом из емкости 18 с помощью плунжерного пресса 16 (или сжатого азота) через разделитель­ную 14 и напорную 9 емкости.

Порядок работы на установке следующий. При закрытых вентилях 8 и 17 в напорную емкость 9 с помощью пресса наби­рают раствор из емкости 2. Затем в кернодержателе устанавли­вают образец и, открыв вентиль 3, набирают раствор в свобод­ное пространство крышки 4 кернодержателя, пока он не начнет вытекать через открытый штуцер 5. После этого закрывают вен­тиль 3. Перед установкой образца 6 свободное пространство в днище 7 кернодержателя также заполняют раствором продук­тов гидратации. После этого, открыв вентили 8, 11, 13 и 15 (при закрытых 3, 12, 17), создают давление, которое фиксиру­ется манометром 10. Принимаются ступени давления 0,5; 1 и 1,5 МПа, причем на каждой ступени расход воды определяют не менее 3 раз после достижения установившегося расхода.

Коэффициент проницаемости К рассчитывается по формуле K = Vµl/Fpt,  (X.9)

где V— объем воды, профильтровавшийся через образец за время опыта t, м3; µ— вязкость раствора продуктов гидратации цемента при температуре опыта (принимается равной вязкости воды при этой же температуре), Па.с;l — длина образца, м; F— площадь поперечного сечения образца, м2;  р — давление, замеренное манометром, Па.

Коррозионная стойкость тампонажного кам-ня определяется коэффициентом стойкости, который представ­ляет собой отношение предела прочности при изгибе образцов, твердевших в агрессивной среде, к пределу прочности контроль­ных образцов. Самопроизвольное разрушение цементного камня в скважине обусловлено коррозией выщелачивания гидрата окиси кальция и сероводородной коррозией с образованием ма­лорастворимых соединений, что сопровождается увеличением объема твердой фазы. Метод оценки коррозионной стойкости за­ключается в длительном наблюдении за образцами тампонаж­ного камня, погруженными в пластовую воду или ее имитацию. Температура агрессивной среды при этом должна соответство­вать температуре пластовой воды в естественных условиях. Размер образца 1•1•3 см.

Объемные изменения при твердении можно оценить с помо­щью прибора для определения набухания грунтов (ПНГ). При этом измеряются изменения объема, происходящие на ранней стадии твердения.

clip_image077

Показания индикатора а используют в расчете условной ве­личины объемного изменения.