Cementna smjesa: svojstva, pravila pripreme, sastav, usklađenost sa zahtjevima GOST-a, svrha i primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Tijekom procesa bušenja koriste se posebna rješenja za ispiranje usjeka i proizvoda iz razvoja lokalne stijene. Ova operacija je neophodna za povećanje učinkovitosti mehaničkog utjecaja bušaće platforme i za čišćenje dna rupe. Ispiranje se provodi pomoću cementne smjese koja se priprema posebnim tehnologijama.

Namjena tekućina za bušenje

Kruženje vode u bušotini pridonosi čišćenju rupe, što pomaže procesima bušenja i završetka. Pod uvjetom da se koristi aktivna tvar s dodatnim svojstvima učinka, može se očekivati niz drugih učinaka, među kojima su sljedeći:

• Formiranje filter kolača na zidovima otvorene rupe. Kao rezultat toga, nestabilne naslage, glinene stijene i labavi slojevi su ojačani.
• Portni tlak se suprotstavlja.
• Elektrana u bušotini i bit se prenosedodatna hidraulička snaga.
• Bušenje i cementna kaša transportuju razvijenu stijenu i, nakon što je cirkulacija završena, drži ovu masu u suspenziji.
• Spriječeni su rizici od komplikacija, zaglavljivanja diferencijala, pojave nafte i plina i gubitka bušotine.
• Spriječeni su špilje i sipine.
• Pruža učinak podmazivanja na opremi za bušenje.
• Omogućuje hlađenje i podmazivanje alata.

Osnova za sastav cementne smjese

Za stvaranje tekućina za bušenje koriste se plastične i fino dispergirane gline s minimalnim inkluzijama pijeska, koje zajedno s vodom mogu tvoriti viskoznu suspenziju s dugim razdobljem taloženja. Prilikom razvoja plinskih i naftnih bušotina stručnjaci preporučuju korištenje alkalnih vrsta montmorilonitnih glina, kao i glinenih prahova. Osim toga, sastav cementne suspenzije uključuje tehničku vodu, hidrogelove i komponente soli. Moderne smjese uključuju invertnu emulziju, vapneno-bitumenske baze i polimerne komponente. Omjer između sastojaka i njihovog specifičnog skupa ovisi o učinku koji se želi postići i uvjetima korištenja otopine. U svakom slučaju, nepoželjne komponente uključuju nečistoće poput gipsa i topljivih minerala, koji smanjuju stabilnost viskoznih glinenih sirovina.

Pravila za stvaranje rješenja

Mješavine za rezanje pripremaju se pomoćujedinice za miješanje cementa u skladu s propisanim režimima. Ovisno o postavljenim zadacima i korištenim sirovinama, u shemu kuhanja mogu se uvesti različita tehnološka rješenja. Na primjer, ako se koristi ustajali cement, tada je potrebno osigurati njegovu aktivaciju. Suha smjesa se dovodi u spremnik uz stabilan rad pumpe za dovod vode. Kombinaciju tekućih i suhih komponenti treba izvesti u uvjetima održavanja tlaka na razini od 12-15 MPa. Ovo je optimalno okruženje za pripremu cementne smjese u smislu miješanja i vezivanja strukture. Zatim morate pričekati razdoblje stabilizacije smjese, za koje je predviđen poseban način rada u stroju za miješanje cementa.

Svojstva cementnih mješavina

Tehnička i operativna svojstva mješavina za bušenje određuju se odabranom recepturom i u praksi određuju kvalitetu interakcije s materijalima bušotinskih formacija. Uzimaju se u obzir sljedeća svojstva cementne suspenzije:

• Donos vode. U uvjetima pada tlaka dolazi do procesa odvajanja vode od aktivne faze otopine. Ovisno o parametrima bušotine, brzina gubitka tekućine može biti različita, prilagođava se pojedinačno. Na primjer, ako se planira ojačati konstrukciju, tada bi gubitak vode otopine trebao biti blizu nule.
• Otpornost na sedimentaciju. Proces odvajanja vode od morta, u kojem se cementna masa pomiče dolje, a tekućina gore.
• Zadebljanje. Određuje ga mnogo čimbenika, uključujući stupanj mljevenja komponenti otopine i prisutnostžilavost materijala. Povećanje udjela vode utječe na stimulaciju ovog svojstva, a toplinski učinak treće strane utječe na smanjenje.
• Grip. Tehnolozi u pravilu nastoje maksimalno poboljšati ovu kvalitetu u specifičnim uvjetima. Da biste to učinili, povećajte temperaturu pritiskom, kao i izolaciju debla u uvjetima visoke vlage.

Izmjena svojstava tekućine za bušenje

Korekcija određenih kvaliteta nije uvijek moguća konvencionalnim sredstvima i materijalima, stoga je svrsishodnije koristiti posebne aditive i aditive koji učinkovito i točkasto mijenjaju željena svojstva. Među njima se ističu sljedeći modifikatori:

• Natrijev karbonat. Koristi se za smanjenje vremena stvrdnjavanja. Uz pomoć ovog akceleratora dobivaju se brzovezujuća rješenja, prikladna za korištenje na temperaturama do 55-65°C.
• Bentonit. Povećava indeks početne pokretljivosti otopine za ispiranje, optimizirajući mjere za njeno ubrizgavanje. Ovaj modifikator se preporučuje za upotrebu s cementnim kašama čija gustoća varira od 1,5 do 2,2 g/cm3.
• Suspenzije gipsanog cementa. Poboljšati sposobnost otopine na gubitak vode. Baza postaje otpornija na otapanje u vodi. Za sastave za ispiranje, upotreba suspenzija je besmislena, međutim, kako bi se ojačalo prtljažnik, sasvim je prihvatljivo.
• Dodaci cementne smole. Vrsta plastifikatora s epoksidnim smolama koje se koriste za ispiranjebunari s komplikacijama vodonosnika.

Vrste tekućina za bušenje

U praksi se obično razlikuju sljedeće vrste cementnih mješavina:

• Bušenje lignita. Alkalna otopina modificirana lignitima.
• Vapno-bitumenski mort. Kao osnova se koriste naftni proizvodi - kombinacija disperzijskog medija iz nafte ili dizel goriva, kao i bitumen i kalcijev oksid kao disperzirana faza.
• Lagana mješavina za pranje. Predstavlja otopinu za fugiranje smanjene težine s minimalnim pokazateljima gustoće. Koristi se za razvoj bušotina s niskim ležišnim tlakom.
• Otopina polimera. Sastav se temelji na vodi koja sadrži visokomolekularne linearne polimere. Obično se koristi u procesima bušenja tvrdog kamena.

Provjerite usklađenost s GOST-om

Prema GOST-u 26798.1-96, parametri bušaćih tekućina određuju se bez uzimanja u obzir mogućih utjecaja koji se mogu pojaviti tijekom rada materijala u stvarnim uvjetima s spajanjem kolona za kućište. Za usklađenost sa standardima, provjerava se vrijeme zgušnjavanja smjese, gustoća i viskoznost. Istodobno, za različite sastave, i tehnički pokazatelji i popis kriterija ocjenjivanja mogu varirati. Dakle, za određivanje svojstava ekspanzije i čvrstoće u slučaju cementne suspenzije, koristi se GOST 1581-96, koji zahtijeva da se ispitivanja provode na temperaturi okoline od oko +30 ° C. U procesu skrućivanjamješavine cementnog kamena u ograničenom volumenu, pokazatelji čvrstoće mogu biti veći nego kod upotrebe mase slične po sastavu pri punjenju bušotine. Obrnuto, propusnost otopine se smanjuje.

Tehnologija nanošenja cementne mješavine

Za korištenje tekućina za bušenje koristi se posebna oprema koja osigurava tehničku mogućnost cirkulacijskih operacija. U procesu nanošenja cementne smjese obavljaju sljedeći tehnološki ciklus:

• Sastav se miješa i čuva u posebnoj posudi.
• Oprema za crpljenje počinje pumpati tekućinu iz spremnika u bušotinu kroz bušaći niz.
• Mješavina se šalje kroz cijevi do dna bušotine, gdje dio bušotine razvija sljedeći sloj stijene.
• Blato se vraća na površinu, noseći čestice stijena razdvojene dlijetom.
• Masa se diže duž prstena, prolazeći između bušaće cijevi i zidova bušotine.
• Na površini se izvodi operacija filtriranja i čišćenja otopine od mulja. Da biste to učinili, koristite vibrirajuće sito.

Zaključak

Cementne smjese su neophodan potrošni materijal u razvoju i izgradnji bunara. Međutim, njihova nepravilna uporaba, uz pozitivne učinke, može dovesti i do negativnih posljedica. Konkretno, pogreške u proizvodnji cementne kaše u budućnosti mogu rezultirati padovima stijena i čakoštećenje opreme za bušenje. Stoga se u početku izrađuje projekt ispiranja, čiji se sastav pažljivo izračunava. Općenito, potrebno je odrediti koliki će biti volumen suhih komponenti, vode, ukupne količine smjese, karakteristike jedinica za cementiranje, itd.