Полегшений тампонажний матеріал

Abstract

Мета. Створення рецептур полегшених тампонажних матеріалів на основі суміші в’яжучого (портландцемент ПЦТІ -100, ПЦТІ-50) і полегшувальної домішки. Для досягнення цієї мети як полегшувальну домішку використано спучений перлітовий пісок. Шляхом розв’язання поставленої задачі довести, що новий полегшений тампонажний матеріал на основі стандартного тампонажного портландцементу і полегшувальної домішки спученого перлітового піску має високі технологічні властивості і відповідає вимогам чинних стандартів щодо полегшених тампонажних цементів. Методика. При проведенні досліджень використано теоретичні й експериментальні методи. Експерименти проведено на лабораторному обладнанні, яке моделює пластові умови. Вимірювання технологічних властивостей тампонажного розчину та утвореного каменю проводилось з використанням стандартного лабораторного обладнання. Зокрема густина тампонажних розчинів визначалась з допомогою пікнометра, водосумішеве відношення розчинів підбиралось за допомогою конусу розтічності КР-1, водовідділення розчинів визначалось за стандартною методикою згідно ДСТУ БВ.2.7-86-99, час загуснення розчинів визначався на консистометрі КЦ-3, для вивчення адгезії використовувався лабораторний прес ПСУ-10 з гідравлічним приводом і спеціальна приставка, визначення границь міцності каменю при вигині проводилось згідно ДСТУ БВ.2.7-86-99 на приладі для випробування зразків-балочок на розтягування при вигині, при стискуванні – на пресі ПСУ-10. Кількість проведених експериментів достатня для одержання результатів з довірчою вірогідністю 0,95. Результати. Створено і досліджено полегшений тампонажний матеріал на основі стандартного тампонажного портландцементу ПЦТІ-100 (ПЦТІ-50) з полегшувальною домішкою спученого перлітового піску. Мінімальна густина нових полегшених тампонажних розчинів складає 1160 – 1190 кг/м3 при дотриманні інших властивостей тампонажного розчину і каменю згідно з вимогами чинних стандартів щодо полегшених матеріалів. Наукова новизна. Створено новий полегшений матеріал на основі стандартного тампонажного портландцементу і полегшувальної домішки – спученого перлітового піску та підібрані оптимальні рецептури. Практична значимість. Результати роботи мають практичне застосування при цементуванні глибоких нафтових і газових свердловин в складних гірничо-геологічних умовах геологорозвідувальних площ та промислових родовищ вуглеводневої сировини України. На основі даної розробки видані «Рекомендації з використання легких тампонажних матеріалів для цементування свердловин», які прийняті до застосування в системі Державної геологічної служби України.

Objective. Getting a lightweight cement material based on a mixture of Portland cement ПЦТІ-100 (ПЦТІ-50) and additives for relief. To achieve this goal as admixture to cement used expanded perlite.By solving this problem show that the resulting lightweight concrete based on Portland cement and admixture of expanded perlite sand has high technological properties and meets applicable standards that the lightweight cement. Methodology. When conducting research used experimental and theoretical methods. Experiments conducted on laboratory equipment simulating reservoir conditions.Measurements of technological properties of cement mortar and stone was carried out using a standard recording device. In particular slurry density was determined using a pycnometer, the amount of water in the solution is selected using the device KР-1, separation of water from cement slurries was determined by standard methods according to DSTU BV.2.7-86-99, the time necessary for pumping the cement slurry was determined on consistometer КЦ-3, was used to study adhesion Laboratory Press ПСУ-10 with a hydraulic drive and a special attachment, stone definition of strength in bending was carried out according to DSTU BV.2.7 -86-99 on the device for testing samples for tensile bending. The test samples under compression was performed on a laboratory press ПСУ-10.The amount of experiments is sufficient to obtain results with confidence probability of 0.95. Results. Developed and researched lightweight cement-based standard Portland cement ПЦТІ-100 (ПЦТІ-50) with an admixture of expanded perlite sand. Minimum density lightweight cementitious mortars based on material developed is 1160 - 1190 kg / m3, subject to other properties of cement and stone as required by current standards to lightweight materials. Scientific novelty. Developed and selected the optimal formulation of the new downhole cement with reduced density on the basis of Standard Portland Cement and additives of expanded perlite. Practical significance. The results of the research have practical use in the cementing of deep oil and gas wells in complex geological conditions of exploration areas and commercial hydrocarbon deposits in Ukraine.Based on this working out published "Recommendations on the use of lightweight materials for oil-cement ing" that adopt the system the State Geological Service of Ukraine.