Облегченные тампонажные цементы ОЦГ, ЦТОК, ЦТО, МТО. Общее в их составах и свойствах. Отличительные особенности каждого из них.
ОЦГ – облегченный цемент для горячих (50…100 ºС) скважин (ТУ 39-01-08-469-79)
Состав:
ü портландцемент (ПЦТ типа I) – до 40 %;
ü трепел – до 45 %;
ü гранулированный доменный шлак – до 20 %.
ЦТОК – цемент тампонажный облегченный повышенной коррозионной стойкости
Состав:
Вяжущее вещество | Облегчающая добавка | |
Т = 15…100 ºС | Т = 100…150 ºС | |
ПЦТ I-50, ПЦТ I-100 | ШПЦС-120, ЦТПН | кероген марки Т - гидрофобный тонкоразмолотый органоминеральный порошок плотностью 1250 кг/м3, получаемый из горючего сланца (снижает плотность и обеспечивает коррозионную стойкость). |
ЦТО – цемент тампонажный облегченный
Состав:
Вяжущее вещество | Облегчающая добавка | Стабилизирующая добавка (при необходимости) | |
Т = 15… 100 ºС | Т = 100… 250 ºС | ||
ПЦТ I-50, ПЦТ I-100 | ЦТПН | фильтроперлит или тампонажный перлит – высокоэффективная облегчающая добавка с водопотребностью до 6…8 кг/кг | бентонит, палыгорскит |
МТО – материал тампонажный облегченный
Состав:
ü ПЦАТ (портландцемент алинитовый тампонажный);
ü облегчающая добавка (вспученный перлитовый песок марки М 75-100).
Утяжеленные тампонажные цементы УЦГ, УШЦ, ЦТУК. Общее в их составах и свойствах, отличия.
ШПЦС – шлакопесчаный цемент совместного помола
Состав:
ШПЦС – 120 (температура применения 120 ± 40 ºС)
ü гранулированный доменный шлак – до 70 %;
ü кварцевый песок – до 50 %;
ü портландцемент – до 20 %.
ШПЦС – 200 (температура применения 200 ± 40 ºС)
ü гранулированный доменный шлак – до 70 %;
ü кварцевый песок – до 50 %.
УЦГ – утяжеленный тампонажный цемент
Состав:
ü портландцемент – не менее 20 %;
ü железная руда – до 75 %;
ü гранулированный доменный шлак (не обязательный компонент) - до 25 %.
Рекомендуемая температура применения – 15…100 ºC.
УШЦ– утяжеленный шлаковый цемент
Состав:
УШЦ 1-120, УШЦ 2-120
гранулированный доменный шлак – не менее 25 %;
железная руда – до 75 %;
портландцемент – до 20 %.
УШЦ 1-200, УШЦ 2-200
гранулированный доменный шлак – не менее 25 %;
железная руда – до 75 %.
ЦТУК – цемент тампонажный утяжеленный коррозионностойкий (к полиминеральной, углекислой и сероводородной агрессии).
Состав:
ü гранулированный доменный шлак – до 65 %;
ü кварцевый песок – до 10 %;
ü парафин (гидрофобизующая добавка) – до 5 %;
ü барит (утяжеляющая добавка) – до 55 %.
Рекомендуемая температура применения – 100…150 ºС.
Составы и область применения тампонажных цементов ЦТН, ЦТПН и цемента тампонажного сероводородостойкого.
ЦТН– цемент тампонажный для низкотемпературных (- 2…+ 30 ºС) скважин
Состав:
ü высокопрочный гипс (a - полугидрат сульфата кальция) - 70…80 %;
ü портландцемент - 20…30 %;
ü регулятор твердения (белковосодержащие вещества микробиологического синтеза, обеспечивающие необходимую подвижность ТР при сохранении высокой скорости набора прочности ТК в условиях низких температур) - 0,2…0,5 %.
ПЦАТ – портландцемент алинитовый тампонажный
Получают по НТС-технологии (технологии низкотемпературного синтеза).
ПЦАТ в отличие от ПЦТ в качестве основного клинкерного минерала содержит не алит, а алинит, который обеспечивает быстрое схватывание, высокую раннюю прочность ТК и его низкую проницаемость.
ЦТПН – цемент тампонажный для паронагнетательных скважин (для циклически меняющихся температур).
Состав:
ü гранулированный доменный шлак – до 30 %;
ü кварцевый песок – до 30 %;
ü портландцемент – до 60 %.
Предназначен для тампонирования скважин с забойными температурами от 15 до 50 ºC на нефтяных месторождениях, разрабатываемых с применением термических методов повышения нефтеотдачи (паронагнетание, создание внутрипластового движущегося очага горения и др.) с температурой рабочего агента до 300 ºC.
Цемент тампонажный сероводородостойкий (до 25 % H2S в продукции скважины).
Состав:
ü портландцементный клинкер нормированного состава – не менее 8,6 %;
ü никелевый шлак – до 86,3 %;
ü известняк – до 5,1%.
ü
56.Сущность процессов гидратации, структурообразования, схватывания и твердения тампонажных цемента, раствора и камня.
От момента смешения ПЦТ с ЖЗ (водой) и до момента образования ТК в рассматриваемой системе последовательно протекают следующие взаимосвязанные процессы:
Гидратация.
Гидратация цемента — химическая реакция клинкерных составляющих цемента с водой (присоединение воды), причем образуются твердые новообразования (гидраты), которые заполняют первоначально залитый цементом и водой объём плотным наслоением гелевых частиц, вызывая тем самым упрочнение. Первоначально жидкий или пластичный, цементный клей превращается в результате гидратации в цементный камень. Первая стадия этого процесса называется загустеванием, или схватыванием, дальнейшая — упрочнением, или твердением.
Скорость растворения поверхности зерен ПЦТ определяет скорость всего процесса гидратации, которая, в свою очередь, напрямую связана со скоростью схватывания и твердения.