Промывочные жидкости и растворы - НЕФТЕЦЕМЕНТНЫЕ РАСТВОРЫ

НЕФТЕЦЕМЕНТНЫЕ РАСТВОРЫ

 

Нефтецементные растворы состоят из цемента и нефти или дизельного топлива в количестве 40—50% от массы цемента. Для повышения растекаемости такого раствора в него добавля­ют до 2% поверхностно-активных веществ: димера, крезола, нафтенафта кальция и др. При смешивании с водой нефтецементный раствор теряет подвижность и превращается в камень.

Углеводородная фракция вытесняется водой в процессе кон­такта с пластовыми водами и последующей диффузии. Так как твердение происходит при недостатке воды (20—25%), цемент­ный камень отличается высокой прочностью. Преимущество нефтецементного раствора — его несхватываемость при отсутст­вии воды, что позволяет безопасно доставлять раствор на боль­шие глубины.

Нефтецементные растворы применяют при цементировании скважин в условиях трещиноватых коллекторов, а также для ликвидации поглощений промывочной жидкости.

 

ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫЕ СМЕСИ

 

Цементно-песчаные смеси применяют для разобщения про­ницаемых горизонтов в высокотемпературных скважинах, для борьбы с поглощениями промывочной жидкости, при ликвида­ционном тампонировании. При твердении в нормальных усло-виях эти смеси дают камень пониженной прочности, так как не­молотый (естественный) песок при небольших температурах иг­рает роль инертного наполнителя. Коррозионная стойкость камня несколько повышенная. С увеличением температуры твердения прочностные свойства и коррозионная стойкость камня возрастают.

Свойства смеси и тампонажного камня определяются водо-твердым отношением, качеством цемента, размерами частиц песка, соотношением массового состава цемента и песка. По­следнее в зависимости от назначения смеси может изменяться от 1 : 1 до 1 : 3. Увеличение дозировки песка требует понижения водотвердого отношения, которое может доходить до 0,25.

Цементно-песчаная смесь менее стабильна, чем цементные растворы, готовится вручную, а также с помощью цементно-смесительных машин.

 

ЦЕМЕНТНО-СУГЛИНИСТЫЕ СМЕСИ

 

Цементно-суглинистые смеси применяются ограниченно, глав­ным образом при ликвидационном тампонировании. При тверде­нии в нормальных условиях они дают камень с очень низкими прочностными характеристиками, но с удовлетворительной про­ницаемостью. Свойства смеси и камня определяются качеством цемента и суглинка, водоцементным фактором, отношением це­мента и суглинка, которое может доходить до 1:2. Водотвердое отношение зависит от качества суглинка, цемента и от их соот­ношения, оно изменяется от 0,5 до 0,8. Цементно-суглинистые смеси более стабильны, чем цементно-песчаные, но при том же водотвердом отношении прокачиваются хуже.

 

ГИПСОВЫЕ РАСТВОРЫ

 

Гипсовые растворы — быстросхватывающиеся составы, ис­пользуются для цементирования кондукторов и борьбы с погло­щениями промывочной жидкости. Их готовят обычно на поверх­ности. При водотвердом отношении, нормальном для цементных растворов (0,45—0,5), сроки схватывания гипсовых смесей из­меряются минутами, а растекаемость составляет 10—12 см. Для получения раствора с растекаемостью более 16 см водогипсовое отношение принимается не менее 0,65—0,7 и даже 0,9, при этом сроки схватывания остаются очень малыми (начало схватыва­ния до 20 мин). Гипсовый камень отличается довольно низкой прочностью и малой коррозионной стойкостью.

Гипсовые и гипсоцементные растворы могут затворяться на дизельном топливе, что делает их несхватывающимися вплоть до контакта с водой. Процесс вытеснения дизельного топлива и последующее твердение гипса протекают в скважине за 10— 12 мин.

 

ИЗВЕСТКОВЫЕ РАСТВОРЫ

 

Известковые растворы используются только с добавками, в основном пуццолановыми. Чаще всего в качестве наполнителя применяется песок, реже зола в соотношении от 1 :2 до 1:4. Такие растворы получили название известково-песчаных или известково-кремнеземистых. Известковые растворы применяются при борьбе с поглощениями (В/Т=0,4÷0,45), и для тампониро­вания глубоких высокотемпературных скважин (В/Т=0,5÷ 0,55).

Для повышения стабильности в них вводят небольшие ко­личества глинистого раствора. Известково-глинистые растворы содержат в качестве твердой фазы известь и бентонитовую гли­ну в соотношении от 1 : 5 до 1 : 3. Для повышения текучести в раствор с водой затворения вводят до 8% ССБ. Применяются и известково-песчаные растворы, содержание песка в которых до­ходит до 200%. Известковые растворы используются редко.

 

ТАМПОНАЖНЫЕ РАСТВОРЫ НА ОСНОВЕ ГЛИН

 

К тампонажным растворам на основе глин в первую очередь относятся глинистые растворы с повышенным содержанием твер­дой фазы и добавками структурообразователей, которые образу­ют в растворах нетвердеющие, но упрочняющиеся во времени коагуляционные структуры. Наиболее распространены в качест­ве структурирующих добавок цемент, жидкое стекло, гипс, але­бастр, а также их комбинации. Для улучшения тампонирующих свойств вводят наполнители. Свойства таких растворов регули­руются в широких пределах как содержанием глины в исход­ном глинистом растворе, так и видом и количеством структурообразователя.

Для нетвердеющих составов очень важно подобрать такую рецептуру, которая бы обеспечивала необходимый рост проч­ностных характеристик при упрочнении структуры раствора в трещинах и в то же время минимально сказывалась па всасы­вающих возможностях насосов. Не менее важны и реологиче­ские свойства, так как они определяют условия растекания рас­твора в трещинах и величину потерь давления в нагнетательной линии.

Основные характеристики тампонажных растворов на основе глин — плотность, растекаемость, статическое напряжение сдви­га, пластическая прочность и характер ее изменения во времени. Эти растворы применяются для борьбы с поглощениями.