Контроль при подборе (разработке) рецептуры ТР
При разработке рецептуры ТР необходимо регистрировать:
ü массовые доли компонентов приготавливаемого ТЦ (сухой смеси) в том случае, если используется не серийно выпускаемый ТЦ;
ü массовую концентрацию химических реагентов в жидкости затворения;
ü В/Ц;
ü температуру жидкости затворения;
ü температуру и давление режима испытаний ТР и хранения ТК.
При подборе (разработке) рецептуры контролю подлежат следующие параметры ТР и ТК:
ü плотность ТР;
ü растекаемость ТР;
ü показатель фильтрации ТР;
ü время загустевания ТР;
ü сроки схватывания ТР;
ü прочность ТК.
Определение показателя фильтрации ТР производится с помощью прибора ВМ-6. При взятии отсчетов следует учесть, что из обычного ТР вся способная к отделению вода отфильтровывается за время менее 1 мин (показатель фильтрации ТР, приготовленного из стандартного ПЦТ, обычно находится в пределах 300…500 см3 за 30 мин). В этой связи обычно берут один отсчет за время t, а значение показателя фильтрации, соответствующее стандартному времени замера, рассчитывают по следующей формуле
Ф=Фt (5,477 / Ö t ),
где Ф - значение показателя фильтрации ТР за стандартное время замера равное 30 мин, см3;
Фt - значение показателя фильтрации ТР за время замера равное t минутам, см3.
Контроль при приготовлении ТР на буровой
Приготовление ТР на буровой производится по рецептуре, разработанной в лаборатории ТР.
Контролируемым параметром при этом является плотность ТР.
В научно-исследовательской практике (в отраслевых научно-исследовательских и проектных институтах) для характеристики свойств ТР и ТК применяют ряд дополнительных показателей, характеризующих:
ü седиментационную устойчивость ТР;
ü проницаемость ТК;
ü коррозионную устойчивость ТК;
ü прочность сцепления ТК с горными породами и обсадными трубами;
ü происходящие в ТК объемные изменения и др.
62.Показатели основных свойств тампонажного цемента и методика их определения.
Тонкость помола ТЦ
Стандарты и технические условия на ТЦ обычно характеризуют тонкость помола относительным содержанием двух фракций, разделенных путем просеивания через сито с размером отверстий равным 0,08 мм (сито № 008 по ГОСТ 3584-73). При этом в большинстве стандартов требуется, чтобы массовая доля цемента, прошедшего через это сито, составляла не менее 85 %.
Для определения тонкости помола пробу ТЦ массой примерно 150 г предварительно высушивают в сушильном шкафу при температуре 110 ± 5 ºС в течение 1 ч. После охлаждения пробы из нее берут навеску массой 50 г и помещают ее на сито № 008.
После окончания просеивания оставшийся на сите № 008 ТЦ с помощью жесткой кисточки осторожно переносится в чашку технических весов и взвешивается.
Масса остатка, характеризующая тонкость помола ТЦ, выражается в процентах от величины исходной навески с точностью до 0,1 %.
Удельная поверхность ТЦ
Удельная поверхность ТЦ – это суммарная поверхность его частиц в 1 г порошка.
Для определения удельной поверхности наиболее часто пользуются методом воздухопроницаемости, который основан на измерении сопротивления, оказываемого слоем уплотненного ТЦ просасываемому через него воздуху.
Плотность ТР
Плотность ТР определяют с помощью ареометра АБР-1, который состоит из съемного груза 1, полиэтиленовой заглушки 2, металлического балласта 3, мерного стакана 4, крышки 5 и донышка 6 поплавка, стержня 7 с нанесенными на нем основной и поправочной шкалами, пробки 8 и ведра 9.
63.Методика определения растекаемости, сроков схватывания и времени загустевания тампонажных растворов.
Растекаемость ТР
Растекаемость ТР определяется с помощью конуса АзНИИ (КР-1 по ТУ 25-04-52-75), собственно конус которого имеет строго определенные размеры.
Конус устанавливают на стекло, под которым помещают круг, расчерченный концентрическими окружностями, нанесенными через 5 мм. С помощью регулировочных винтов круг со стеклом располагают в горизонтальном положении по уровню. Конус должен быть установлен в центре круга, а его внутренняя поверхность - отполирована
Для определения растекаемости готовят 250 см3 ТР. После перемешивания в течение 3 мин приготовленный ТР заливают в конус вровень с верхним кольцом.
Конус резко поднимают и через 10…12 с отсчитывают наибольший и наименьший диаметры круга расплыва. По ним вычисляют средний диаметр, который и характеризует растекаемость ТР.
Растекаемость ТР выражается в мм.
Сроки схватывания ТР
Сроки схватывания ТР определяют с помощью прибора ВИКА путем периодического измерения глубины погружения в твердеющий ТР иглы определенного сечения под действием груза определенной массы.
Для определения сроков схватывания готовят 300 см3 ТР, который после трехминутного перемешивания заливают в кольцо прибора ВИКА до верхнего края надставки и записывают время начала затворения раствора.
Через 1 ч после затворения надставку снимают, а избыток ТР срезают вровень с краями кольца смоченной в воде металлической или деревянной линейкой.
Первое погружение иглы в ТР производят через 1 ч после его приготовления, а последующие - не реже чем через каждые 15 мин. При испытании быстросхватывающихся смесей, применяемых для изоляции зон поглощений бурового раствора, иглу следует погружать через каждые 5 мин, начиная с момента приготовления ТР.
Во время опыта нужно оберегать кольцо с ТР от толчков и сотрясений, а иглу - от искривления. Для этого при погружении в жидкий ТР, когда можно предположить, что начало схватывания еще не наступило, иглу во избежание резкого удара о пластинку следует слегка придерживать рукой.
Время, прошедшее с момента затворения ТР и до того момента, когда игла не доходит до дна сосуда с раствором на 1- 2 мм, называют сроком начала схватывания, а время, прошедшее с момента затворения и до момента, когда игла погружается в ТР не более чем на 1 мм, - сроком конца схватывания.
Время загустевания ТР
Для определения времени загустевания готовят 650 см3 ТР и заливают его в стакан консистометра. Уровень раствора при этом должен доходить до риски на внутренней поверхности стакана. Стакан присоединяют к прибору, после чего одновременно включают электродвигатель и секундомер.
Продолжительность периода с момента затворения ТР и до момента включения электродвигателя не должна превышать 5 мин.
При испытаниях ТР в консистометре КЦ-5 в момент пуска прибора и в дальнейшем через каждые 5 мин фиксируют показания по шкале (текущее значение консистенции) и температуру ТР (максимум до 90 ºС). Испытания прекращают, когда консистенция достигнет 5 Па·с.
По результатам испытаний строят кривую изменения консистенции во времени (кривую загустевания), по которой и находят время загустевания, равное времени от начала испытаний до того момента, когда консистенция ТР достигнет значения 3 Па·с.
64.Методика изготовления образцов тампонажного камня и определения их прочности на изгиб и сжатие.
Прочность образцов ТК
Определение предела прочности образцов ТК на изгиб
Для испытания на изгиб образцы ТК изготавливают в виде призм с размерами 4 х 4 х 16, 2 х 2 х 10 или 1 х 1 х 3 см.
Для одного испытания готовят три или четыре образца-«близнеца» размером 4 х 4 х 16 см, четыре или шесть образцов-«близнецов» размером 2 х 2 х 12 см и шесть или восемь образцов-«близнецов» размером 1 х 1 х 3 см.
Предел прочности на изгиб определяется с помощью разрывных машин различного типа с максимальным усилием до 5 кН.
Предел прочности на изгиб рассчитывают как среднее арифметическое из двух (трех) наибольших значений напряжения изгиба при испытании трех (четырех) образцов размером 4 х 4 х 16 см; трех (четырех) наибольших значений при испытании четырех (шести) образцов размером 2 х 2 х 12 см и четырех (шести) наибольших значений при испытании шести (восьми) образцов размером 1 х 1 х 3 см.
Среднее значение sизг определяют с точностью до 1·105 Па.