Purín de ciment: propietats, regles de preparació, composició, compliment dels requisits GOST, finalitat i aplicació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Durant el procés de perforació, s'utilitzen solucions especials per eliminar esqueixos i productes del desenvolupament de la roca local. Aquesta operació és necessària per augmentar l'eficiència de l'impacte mecànic de la plataforma de perforació i netejar el fons del forat. El rentat es realitza amb purins de ciment, que es preparen amb tecnologies especials.

Propòsit dels fluids de perforació

La circulació d'aigua al pou contribueix a la neteja del forat, la qual cosa ajuda als processos de perforació i finalització. Sempre que s'utilitzi un compost actiu amb propietats de rendiment addicionals, es poden esperar altres efectes, entre els quals es troben els següents:

• Formació d'un pastís de filtre a les parets d'un forat obert. Com a resultat, es reforcen els dipòsits inestables, les roques argiloses i les capes soltes.
• La pressió de porus es contraresta.
• La central elèctrica de fons i el bit es transmetenpotència hidràulica addicional.
• Els purins de perforació i ciment transporten la roca desenvolupada i, un cop finalitzada la circulació, mantenen aquesta massa en suspensió.
• S'eviten els riscos de complicacions, enganxament del diferencial, espectacles de petroli i gas i pèrdua del pou.
• S'evita espeleologia i tarteres.
• Ofereix un efecte lubricant als equips de perforació.
• Ofereix refrigeració i lubricació d'eines.

La base de la composició de la barreja de ciment

Per crear fluids de perforació s'utilitzen plàstiques i argiles finament disperses amb inclusions mínimes de sorra, que juntament amb l'aigua poden formar una suspensió viscosa amb un llarg període de sedimentació. Quan es desenvolupen pous de gas i petroli, els experts recomanen utilitzar tipus alcalins d'argiles de montmorillonita, així com pols d'argila. A més, la composició del purí de ciment inclou aigua tècnica, hidrogels i components de sal. Les mescles modernes inclouen emulsió invertida, bases de betum de calç i components polimèrics. La proporció entre els ingredients i el seu conjunt específic depèn de l'efecte a aconseguir i de les condicions d'ús de la solució. En qualsevol cas, els components indesitjables inclouen impureses com el guix i els minerals solubles, que redueixen l'estabilitat de les matèries primeres d'argila viscosa.

Regles per crear una solució

Es preparen mescles de tall utilitzantunitats de mescla de ciment d'acord amb els règims regulats. En funció de les tasques plantejades i de les matèries primeres utilitzades, es poden introduir diferents solucions tecnològiques en l'esquema de cocció. Per exemple, si s'utilitza ciment ranci, cal preveure la seva activació. La mescla seca s'introdueix al dipòsit amb un funcionament estable de la bomba de subministrament d'aigua. La combinació de components líquids i secs s'ha de dur a terme en condicions de manteniment de la pressió a un nivell de 12-15 MPa. Aquest és l'entorn òptim per a la preparació de purins de ciment pel que fa a la mescla i fixació de l'estructura. A continuació, heu d'esperar el període d'estabilització de la mescla, per al qual es proporciona un mode especial a la màquina de mescla de ciment.

Propietats de les mescles de ciment

Les propietats tècniques i operatives de les barreges de perforació es determinen per la recepta seleccionada i, a la pràctica, determinen la qualitat d'interacció amb els materials de les formacions del pou. Es tenen en compte les següents propietats de purins de ciment:

• Rendiment d'aigua. En condicions de caiguda de pressió, es produeix el procés de separació de l'aigua de la fase activa de la solució. Depenent dels paràmetres del pou, la taxa de pèrdua de fluid pot ser diferent, s'ajusta individualment. Per exemple, si es preveu reforçar l'estructura, la pèrdua d'aigua de la solució hauria de ser propera a zero.
• Resistència a la sedimentació. Procés de separació de l'aigua del morter, en el qual la massa de ciment es mou cap avall i el líquid puja.
• Engrossiment. Està determinat per molts factors, inclòs el grau de trituració dels components de la solució i la presènciamaterials de duresa. Un augment de la proporció d'aigua afecta l'estimulació d'aquesta propietat i un efecte tèrmic de tercers afecta la disminució.
• Grip. Per regla general, els tecnòlegs s'esforcen per millorar aquesta qualitat al màxim en condicions específiques. Per fer-ho, augmenta la temperatura amb pressió, així com l'aïllament del tronc en condicions d' alta humitat.

Modificació de les propietats del fluid de perforació

La correcció de certes qualitats no sempre és possible amb mitjans i materials convencionals, per tant, és més convenient utilitzar additius i additius especials que canviïn de manera eficaç i puntual les propietats desitjades. Entre ells, es destaquen els modificadors següents:

• Carbonat de sodi. S'utilitza per reduir el temps de fixació. Amb l'ajuda d'aquest accelerador, s'obtenen solucions de fixació ràpida, adequades per al seu ús a temperatures de fins a 55-65 ° С.
• Bentonita. Augmenta l'índex de mobilitat inicial de la solució de rentat, optimitzant les mesures per a la seva injecció. Es recomana utilitzar aquest modificador amb purins de ciment la densitat dels quals varia d'1,5 a 2,2 g/cm3.
• Suspensió de ciment de guix. Millorar la capacitat de la solució a la pèrdua d'aigua. La base es torna més resistent a la dissolució en aigua. Per a les composicions de rentat, l'ús de suspensions no té sentit, però, per enfortir el tronc, és bastant acceptable.
• Additius de resina de ciment. Un tipus de plastificant amb resines epoxi que s'utilitzen per a la netejapous amb complicacions aqüífers.

Tipus de fluids de perforació

A la pràctica, se solen distingir els següents tipus de mescles de ciment:

• Lignit de perforació. Solució alcalina modificada amb lignits.
• Morter de betum de calç. Els productes derivats del petroli s'utilitzen com a base: una combinació d'un medi de dispersió d'oli o gasoil, així com betum i òxid de calci com a fase dispersa.
• Mescla de rentat lleugera. Representa la solució de rejuntat reduïda en pes amb els mínims indicadors de densitat. S'utilitza en el desenvolupament de pous amb baixa pressió de dipòsit.
• Solució de polímer. La composició es basa en aigua que conté polímers lineals d' alta molècula. S'utilitza habitualment en processos de perforació de roques dures.

Comproveu el compliment de GOST

Segons GOST 26798.1-96, els paràmetres dels fluids de perforació es determinen sense tenir en compte els possibles impactes que es poden produir durant el funcionament del material en condicions reals amb la connexió de cordes de carcassa. Per al compliment de les normes, es comprova el temps d'espessiment de la mescla, la densitat i la viscositat. Al mateix temps, per a diferents composicions, tant els indicadors tècnics com la llista de criteris d'avaluació poden variar. Per tant, per determinar les propietats d'expansió i resistència en el cas de purins de ciment, s'utilitza GOST 1581-96, que requereix que les proves es realitzin a una temperatura ambient d'uns +30 ° C. En procés de solidificaciómescles de pedra de ciment en un volum limitat, els indicadors de força poden ser més alts que quan s'utilitza una massa similar en composició en omplir el pou. Per contra, la permeabilitat de la solució disminueix.

Tecnologia d'aplicació de mescles de ciment

Per a l'ús de fluids de perforació, s'utilitzen equips especials per garantir la possibilitat tècnica de les operacions de circulació. En el procés d'aplicació, els purins de ciment realitzen el següent cicle tecnològic:

• La composició es barreja i s'emmagatzema en un recipient especial.
• L'equip de bombeig comença a bombejar fluid des del dipòsit al pou a través de la sarda de perforació.
• La mescla s'envia a través de canonades fins al fons del pou, on la broca de la plataforma de perforació desenvolupa la següent capa de roca.
• El fang torna a la superfície, portant partícules de roca separades pel cisell.
• La massa puja al llarg de l'anell, passant entre la canonada de perforació i les parets del pou.
• A la superfície es realitza l'operació de filtració i neteja de la solució dels fangs. Per fer-ho, utilitzeu un sedàs vibrant.

Conclusió

Les mescles de ciment són un consumible necessari en el desenvolupament i construcció de pous. Tanmateix, el seu ús inadequat, juntament amb els efectes positius, també pot tenir conseqüències negatives. En particular, els errors en la fabricació de purins de ciment en el futur poden provocar caigudes de roques i fins i totdanys a l'equip de perforació. Per tant, inicialment s'elabora un projecte de neteja, la composició del qual es calcula acuradament. En general, cal determinar quin serà el volum de components secs, aigua, la quantitat total de la mescla, les característiques de les unitats de ciment, etc.