Қазақстан Республикасының Президентінің Н
жүктеу/скачать 5.31 Mb.
|
| Базалық тампонаждық материалдар және тампонажды қоспалар
Тампонаждық матариалдар ретінде кеңінен цементтердің бірнеше түрлері, сонымен қатар бұрғылау кәсіпорындарында зауыттық жағдайда олардың негізінде дайындалатын, арнайы қоспалар кеңінен қолданылады. Цементтер жоғарыда аталған талаптардың барлығын толығымен қанағаттардырмаса да, осы талаптарды орындап, қол жетімділігі мен арзандығымен цементтермен бәсекелес болатын материал жоқ. Таза түрінде пайдаланыла алатын базалық цементтер болып, сонымен қатар тампонаждық қоспаларды дайындау үшін портландық, шлактық, белиттік, балшықтыжерлі және басқа да табылады. Портландцементтер.Бұл пісіруге дейін күйдіру жолымен және кейін бастапқы шикізатта СаО 60 тан 75% ке дейін, Al2О3 - 3 тен 8% ке шейін, SiО2 - 15 тен 25% ке шейін Fe2О3- 2 ден 6% ға шейін болатындай есеппен алынған, балшықты жыныстар мен карбонаттық қоспаларды жіңішке майдалау жолымен алынған ұнтақтәрізді тұтқыр зат. Қабатты бытырату үшін базалық ретінде және басқа да изоляциялық жұмыстар үшін ұңғымаларда ГОСТ 1581-78 бойынша шығарылатын, тампонаждық портландцементтердің екі түрі пайдаланылады: а) «суық» ұңғымалар үшін; б) «ыстық ұңғымалар» үшін. Цементте термосфералық шлактың немесе түйіршіктелген домендік, кристалды әктің немесе кварцты құм түрінде инертті қоспаларды, ОСТ 21-9-74-ті қанағаттандыратын, белсенді минералды қоспалардың болуы мүмкін. Портландцементтерді таза түрінде температурасы 100°С-тан жоғары болатын ұңғымаларда пайдалануға болады; температураны одан ары қарай өсіру тастың изоляциялық қасиеттеріне кері әсер етеді. Майдаланған түйіршіктелген шлактардың негізіндегі цементтер. Шлактар деп әртүрлі тотықтардың еруінен пайда болатын, металлургиялық процесстердің тастүріндегі шығындарды айтады. Домендік шлактардың құрамына кальцийдің, кремнийдің, алюминидің, темірдің, магнийдің, сонымен қатар марганец пен басқа да элементтердің тотықтары кіреді. Портландцементпен салыстырғанда, домендік шлактарда кальцийдің тотығы төмен, бірақ кремнезем жоғары болады. Шлактың негізгі компоненті болып, орташа температурада тұтқыр қасиеттерге ие болатын, белит табылады. Жоғары емес температураларда шлакты цементтің денесі өте баяу қамтылады. Температураның жоғарылауымен цементтің белсенділігі жоғарылайды. Шлакты цементтердің тұтқырлық қасиеттері тек қана цементтік құрамына ғана байланысты емес, сонымен қатар шлак қалыптасатын еру кезінде, металдың сортына, металлургиялық пештің технологиялық режиміне, грануляция әдістері мен температураға және басқа да факторларға байланысты болады. Бұл факторлар бір пеш үшін сақталмайтын болғандықтан, шлакты цементтердің сапасы тұрақсыз болады. Таза түрінде шлакты цементтер тампонаждық материал ретінде сирек болады. Кеңінен портландцементтік клинкермен (шлакопортландцементтер) кварцты құммен (шлактықұмды цементтер) түіршіктелген домендік шлактарды бірге майдалау жолымен дайындалатын цементтер кеңінен пайдаланылады. Осылай 160-тан 220°С-қа дейінгі температуралы ұңғыманы цементтеу үшін кварцты құм мен домендік шлакты бірге майдалау жолымен алынатын ШПЦС-200 цемент шығарылады, ал температурасы 80-нен 1600С-қа дейінгі ұңғымалар үшін – ШПЦС-120 цементі, оны портландцементтік клинкердің аз ғана мөлшерін, кварцты құмды және домендік шлакты бірге майдалау жолымен алады. Соңғысы ұсталатын цементтік дененің жылдамдауына есер ететін белсендінің ролін ойнайды. Жоғары температуралы ұңғымаларды пайдалану үшін перспективті болып өшірілген әк және пиритті, түйіршіктелген домендік шлакты бірге майдалау жолымен алынған, силикатты-гидрогранатты цемент табылады. Мұндай цементтерден алынған тастың 200°С-қа дейін және жоғары температурада жоғары беріктігі болады, сонымен қатар агрессивті қабат суларында коррозиялы-тұрақты болады. Белитті-кремнеземдік цемент. Балшықты өндіру шығымы болып табылатын, нефелиндік шлам мен 200- 300 м2/кг үлестік беті бар ұнтаққа (70-50) : (30-50) қатынасында кварцты құмды бірге уату жолымен алады. Уату кезінде цемент денеге седиментациялық стабильділікті болдыру үшін бентониттің 1-2%-ын қосады. Белитті-кремнеземиндік цементті таза түрінде және температурасы 150-ден 300°С-қа дейін болатын ұңғымылар үшін тампонаждық қоспаларды дайындау үшін базалық ретінде пайдаланады. Балшықты цемент. Балшықты цементті пісіруге дейін күдіру жолымен және одан ары қарай кальций карбонаты мен боксит қоспаларын ары қарай уату жолымен алады. Бірге уату кезінде осы қоспаны және екіліксулы гипсті күйдіруден кейін 3:1 қатынасында гипстібалшықты цементті алады. Осы цементтердің тұтқырлық қасиетін қамтамасыз ететін негізгі минерал болып, мөлшері 50%-ға дейін жете алатын біркальцилі алюминат СаО-А12Оз табылады. Бұл цементтер температурасы 25°С-тан жоғары болмайтын ұңғымада пайдаланыла алады. Олардың ерекшеліктері: жылдам ұстау және төмен температураларда қату және агрессивті қабат суларының кейбір типтерінде жоғары коррозиялық тұрақтылық. Жоғары температуралар үшін портландцементік қоспалар. Тампонаждық портландцементтердің екі негізгі кемшілігі бар: а) температура 60°С-тан жоғары болған кезде цемент тастың максималды беріктігі уақыт аралығында төмендейді, ал өткізгіштік өседі; б) агрессивті қабат суларымен әсерлесу кезінде коррозиялық тұрақтылық жоғары емес. Бұл кемшіліктерді уату кезінде клинкерге немесе портландцементке кварцтя құмның немесе домендік шлактың 30-50%-ын (цементтің салмағынан) қосумен жоюға болады. Мұндай модифицирленген портландцементтік қоспаларды шамамен 160°С-қа дейінгі температурада пайдаланады. Жеңілдетілген цемент қоспалар. Базалық цементтерден алынған ерітіндінің тығыздығын 1800 -ден 2000 кг/м3-қа дейінгі диапазонда өзгертуге болады. Жеңілдетілген цемент қоспалар салыстырмалы түрде төмен тығыздығы болатын тампонаждық ерітінділерді дайындау үшін арналған. Жеңілдетілген цемент қоспаларды алудың бірнеше әдістері бар: а) уату кезінде клинкерге немесе тікелей базалық цементке судың үлкен мөлшерін байланыстыра алатын минералдық заттарды қосумен; б) базалық цементке аз тығыздықты қатты заттардың (мұнай коксын, гильсонитті, асфальтендерді, битумдерді және т.б.) майда фракцияларын қосумен; в) базалық цементке газдармен (перлит, пламилон, кварцтя микробаллон және т.б.) толтырылған тұйықталған кеуектері бар майда түіршіктерді қосумен; г) арнайы тұтқырларды синтездеу. Қазіргі уақытта бірінші әдісті кеңінен пайдаланады. Клинкерге (шоакқа) немесе базалық цементке минералдық қоспа ретінде балшықтарды (бентонит, палыгорскит, гидрослюдтер және т.б.), кремнилі материалды (диатомит, трепел, опоктер, силикагель), жаңартаулы материалдар (пемза, жаңартаулыкүлдер, туф), карбонатты материалдар (әк, мел) пайдаланады.Бұл материалдардың беріктігі жоғары және жоғары үлестік бетпен (1000 м2/кг-ға дейін және одан жоғары) ұнтаққа жеңіл уатылады. Үлкен үлестік бет пен су мен балшықты, кейіннен кремнилі қаоспаларды жеңіл байланыстырудың үлкен қабілеттілікті. Балшықты материалдары бар портландцементтік қоспаларын, көбіне гельцементті деп аталатын, негізінен температурасы 80°С-қа дейін болатын ұңғымаларда пайдаланады; палыгоскитті балшығы бар шлакты цементті шашамен 60-тен 2500С температурасында пайдалануға болады. Портландцементтік кремнилі қоспалармен қосылыстарды 50-тен 160°С температуралық диапазонда, ал белитті-кремнеземдік цементті - 100 -тен 300°С-қа дейінгі диапазонда пайдалану ұсынады. Аталған температуралық дмапазонда кремнилі қоспалардың қосылыстарынан дайындалған тсатың беріктігі басқа тең жағдайлардағы балшықты қоспалардың қосылыстарына қарағанда жоғарыболады. Жеңілдетілген қоспалардың ортақ кемшілігі болып, тампонаждық ерітіндінің тығыздығының төмендеуімен одан дайындалатын тастың беріктігінің төмендеуі мен өткізгіштігінің өсуі табылады. жүктеу/скачать 5.31 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|