Навигация:

Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные Новые материалы

Топ:

Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...

Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...

Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...

Интересное:

Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...

Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...

Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...

Дисциплины:

Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспунденкция

Классификация тампонажных материалов

2022-02-11

161

0.00 из 5.00 0 оценок

Заказать работу

Содержание

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Таблица П.1.1 - Сведения о размерах частиц дисперсной фазы в составах для РИР

№	Название материала	Размер частиц, мм
1	Электролиты, ПАВы, ионно- и молекулярно-дисперсионные растворы	(0,3 – 1,0) 10^-6
2	Олигомерные кремнийорганические соединения, полимеры с низкой молекулярной массой в разбавленных растворах, растворы силиката натрия	(1 – 5) 10^-6
3	Пирогенные кремнеземы (аэросилы), в т.ч. в золях, мицеллярные растворы ПАВ	(5 – 40) 10^-6
4	Высокомолекулярные полимеры с большой молекулярной массой в концентрированных растворах (полиакрилаты)	(0,1 – 1) 10^-6
5	Латексы	(1 – 5) 10^-6
6	Гелеобразующие полимеры	(0,01 – 10) 10^-3
7	Смолы в исходном состоянии	(0,1 – 10) 10^-3
8	Цементы	(10 – 80) 10^-3
9	Природные и техногенные наполнители	(10 – 500) 10^-3

Таблица П.1.2 - Средние значения медианного диаметра фильтрующих поровых каналов (Д) и структурного коэффициента эффективного порового пространства (S_к) терригенных и карбонатных пород-коллекторов в зависимости от проницаемости К (по А.А. Ханину)

Параметры пористой среды	Проницаемость пород, К 10 ^-15м² (мД)
Параметры пористой среды	1 – 10	10 - 100	100-500	500-1000	более 1000
Терригенные породы
Д, мкм	< 5	5 - 11	11- 20	20 - 26	³ 26
S_к	< 0,4	0,4 - 1,6	1,6 – 4,1	4,1 – 6,0	³ 6
Карбонатные породы
Д, мкм	< 6,5	6,5 – 12,0	12 - 22	22 - 30	³ 30
S_к	< 0,8	0,8 – 1,9	1,9 – 4,5	4,5 – 6,2	³ 6,2

Примечание: S_к = Д m_э, где m_э– эффективная пористость пород

Приложение 2.

Тампонажные составы на минеральной основе с добавками

Таблица П.2.1 - Состав и свойства тампонажных растворов с добавками органоаэросилов, полимеров, латекса и асбеста

	Тип вяжу-щего	Дисперсн. добавка к вяжущ., в %	Темпер. интервала приме- нения, ^оС	Состав раствора, %					Краткая характеристика раствора и камня
	Тип вяжу-щего	Дисперсн. добавка к вяжущ., в %	Темпер. интервала приме- нения, ^оС	Вяжущее	Дисп. добав- ка	Элект- ролиты	Поли- меры	Вода	Краткая характеристика раствора и камня
1.	ПЦТ-ШШ-СС-50	0,04-0,15 Органоаэ- росилы	20-80	66,5-66,4	0,02-0,10	По необхо- димости	-	33,4-33,5	Нормальная плотность и вязкость р-ра. Повышен. прочность и пониж. газоводопрониц. цемент-ного камня
2.	ПЦТ-50	0,4-0,5 то же	20-80 (20-50)	66,0-66,5	0,30-0,36	-	-	33,0-35,0	Нормальная плотность, повышен. вязкость и стабильность р-ра. повышен. адгезия, корроз. стойкость, газоводонепрониц. Долговечн. цементного камня
3.	ШПЦС^х	0,4-1,5 -“-	90-150	66,0-68,0	0,3-1,0	-	-	31,0-34,0	То же в другом темпер. интервале
4.	ПЦТ-50	1-2,5 (АМ и АДЭГ)	20-60	61,8-53,2	0,62-1,35	-	-	37,7-45,5	Пониженная плотность (1,60-1,75 г/см³) и вязкость р-ра; тиксотропность и пониж. значения напряж. сдвига и вязкости после выдержки в покое; способ- ность к запол. микротрещин при стандарт. физико-химич. св-вах цемент. камня. Короткие сроки твердения

Продолжение таблицы П.2.1.

	Тип вяжущего	Дисперсн. добавка к вяжущ., в %	Темпер. интервала приме- нения, ^оС	Состав раствора, %					Краткая харктеристика раствора и камня
	Тип вяжущего	Дисперсн. добавка к вяжущ., в %	Темпер. интервала приме- нения, ^оС	Вяжу-щее	Дисп. .добав- ка	Элект- ролиты	Поли- меры	Вода	Краткая харктеристика раствора и камня
5.	ПЦТ-50	0,35-1,6 Органоаэ- росилы (КОА)	20-50	63,0-66,5	0,2-1,38	NaCl 1,2-1,3 КОА: NaCl=1: (3-5)	Латекс 0,66-1,50	32,0-45,0	Повышен. стабильность тампо-нажного р-ра, способность к заполнению микротрещин. Высокая прочность и корроз. стойкость цементного камня; повыш. адгезия и деформативная стойкость к ударным воздействиям
6.	ПЦТ-50	0,05-1,50 (АДЭГ)	20-90 (45-75)	60,0-66,6	0,03-1,80	-	ПЭО, ПВС, КМЦ 0,1-0,5	33,0-48,0	Повыш. стабильность, низкая водоотдача р-ра. Повышенные прочность и адгезия
7.	ШПЦС	0,8-1,5 то же	90-150 (120)	63,0-68,0	0,5-1,2	-	ПЭО, КМЦ 0,1-0,5	31,0-35,0	То же, в другом температурном интервале
8.	ПЦТ-50	0,8-1,4 (АМ+ асбест)	20-50	61,0-63,0	0,1-0,4 АМ 0,5-1,0 асбест	По необхо-димости	-	34,0-35,0	Повышенные кольматационные и адгезионные свойства
9.	ПЦТ-50	1,5-3,0 то же	20-50	50,0-60,0	АМ 0,5-1,0 асбест 1,0-2,0	То же	-	37,0-47,0	Пониженная плотность р-ра. Повышенные закупоривающие и адгезионные свойства

Примечание: ПЦТ – тампонажный портландцемент, СС- сульфатостойкий, 50- для низких или нормальных температур (ГОСТ 1581-96) ШПЦС-(ШПЦС-120); в скобках указаны преимущественные рекомендации

Приложение 3.

Таблица П.3.1 - Основные сведения о тампонажных гелеобразующих составах

Гелеобразующий состав

Темпера-турный интервал примене-ния, ^оС

Влияние повышен. темп-ры на струк турную прочн. гелей

Таблица П.4.1 - Тампонирующие составы на основе полимеров, осадкообразующих и других веществ (классификация согласно приложению 1)

Тампонажный состав (перечень компонентов, входящих в состав)	Свойства исходного состава						Физико- механич. свойства	Усадка, V, %
	ρ, кг/м³	µ, мПа с	t, °С	Взаимодействие с пластовыми флюидами
	ρ, кг/м³	µ, мПа с	t, °С	нефть	вода пресная	вода минерал.
Твердеющие вяжущие вещества
1.Состав на основе ТС-10, ТДС - 9: формалин или уротропин, вода или глинистая суспензия	1030-1100	10-40	5-80	Н/вз	Разб.	Разб.	Тв. тело s = 0,8-2,5 МПа	V_П.В.= 0,5 V_М.В.= 10
2.Состав ГТМ-3 ПЭПА, смола АЭФС (портландцем.)	1050	200	20-80	Н/вз.	Коаг.	Коаг.	Тв. тело s_изг=7-19 МПа s_сж=14-30 МПа	-
3.Кремнийорганический состав ППС-2 олигомер ППС-2, смесь силанов, порошкооб-разный мел	1070	10	20-150	Н/вз.	Отв.	Отв.	Тв. тело s_сж=2,6 МПа	-
4.Составы типа АКОР: смолка этилсиликатов с кристаллогидратом хлорного железа	900-1300	1-500	30-120	Разб.	Разб.	Разб.	Гель, тв. тело s_сж=9 МПа	V = 3

Продолжение табл. П.4.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9
5. «Продукт 119-204»	930-1050	1,5-10,0	0-200	Н/вз.	Отв.	Отв.	Тв.тело s_сж=0,5-2,0 МПа	V = 3
6. Состав «Ремонт-1» ТС-10, КС-11, кероген	1160-1180	20-200	5-80	Н/вз.	Разб.	Разб.	Тв. тело s_сж=6-10 МПа	-
Гели
1.ВУС на основе ПАА: а) ПАА; б) ПАА; ТС-10; хром.; Формалин квасцы.	1050	20-200	10-80	Н/вз.	Разб.	Разб.	Гель	-
2.Гипано-формалин. смесь	1050-1070	2-40	20-90	Н/вз.	Разб.	Коаг.	Гель	V_М.В. = 5
3.Нефте-сернокислотная смесь: алкилсерная кислота, нефть	1660	60-1400	20-100	Загущ.	Разб.	Коаг.	Вязкая масса	-
Наполнители
1.Ореховая скорлупа	Н/д	-	Не регл.	Н/вз.	Н/вз.	Н/вз.	Без изм.	-
2.Улюк волокнистый	Н/д	-	Не регл.	Н/вз.	Н/вз.	Н/вз.	Без изм.	-
3.Пены: ПАВ, вода, полимер	500-900	1-150	Н/д	Разруш.	Н/вз.	Пена	-	-

Продолжение табл. П.4.1

1		2		3	4			5	6	7	8	9
4.Латексы		Н/д		Н/д	15-100			Н/вз.	Разб.	Коаг.	Вязкая масса	-
5.Гипан		1600-1200		16-20	15-100			Н/вз	Разб.	Коаг.	Гель или тв.тело	-
6.Реагент МАК-ДЭА		1050		5-500	5-100			Н/вз.	Разб.	Коаг.	Гель	-
7.Гранулированный магний		2600		-	20-100			Разб.	Обр.	Обр. осад.	Тв.тело (мелкодисперсн.)	-
8. Гипан с жидким стеклом	1070-1200			10-20	15-100			Н/вз.	Разб.	Коаг.	Гель	-
9.Углеводородные цементные растворы: нефть (дизтопливо), портландцемент, ПАА Жидкость отверждения: вода ПАВ, щелочь	1600-2000			16-25	15-100			Разб.	Отв.	Отв.	Тв.тело s_изг.= 2,7-6,2 МПа	-
Адсорбтивы
1.Разбавленные растворы полимеров а) ПАА б) гипан вода вода	1010-1030		3,3			20-80	Н/вз.		Разб.	Коаг.	Гель на поверх. пор	-

Примечание: Р – плотность; m - вязкость; Т – температура, при которой состав технологически применим; V – усадка образцов материала в пресной воде (V_П.В.) или минерализованной воде (V_М.В.); н/д – нет данных; н/вз. – не взаимодействует с пластовым флюидом; набух. – состав набухает при воздействии на него; загущ. – состав загущается при воздействии на него; отв. – отверждается. Физико-механические свойства – характеристика состава в «отвержденном» состоянии, прочность (s)

ПРИЛОЖЕНИЕ 5.

Таблица П.5.1 - Сведения о минеральных тампонажных материалах

№ п/п	Тампонажный материал	Нормат. док-т	Реком. ин-л применения, ^оС	Водо-цемент-ное от-ношение	Плотность, кг/м³	Расте-кае-мость, см	Схватывание раствора				Прочность камня
№ п/п	Тампонажный материал	Нормат. док-т	Реком. ин-л применения, ^оС	Водо-цемент-ное от-ношение	Плотность, кг/м³	Расте-кае-мость, см	Тем-ра, ^оС	Дав-лен., МПа	Нача-ло, ч/мин	Ко-нец, ч/мин	Тем- ра, ^оС	Дав-лен., МПа	Вре-мя тверд..час.	Проч-ность на изгиб, МПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1.	Портландцем. для холодных скважин	ГОСТ 1581-96	15-40	0,5	1810	>18	22	0,1	>2	10	22	0,1	48	2,7
2.	Портландцем. для горячих скважин	ГОСТ 1581-96	40-100	0,5	1810	>18	75	0.1	>1-45	5	75	0,1	24	3,5
3.	ШПЦС-120	-	80-60	0,43	1820	18-20	90	40	>2	8	120	40	24	2,5
4.	ШПЦС-200	-	160-220	0,4	1820	18-20	160	60	>3	8	200	60	24	4,5
5.	ШПЦА-120	ТУ 39-909-83	80-160	0,43	1820	18-20	120	40	>2	7	120	40	24	2,5

Продолжение табл.П.5.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
6.	ШПЦА-200	ТУ 39-909-83	130-250	0,4	1820	18-20	200	60	>3	8	200	60	24	4,5
7.	ОЦГ	ТУ 39-01-08-469-79	30-150	0,9	1450	21	75	0,1	Время загус-тевания 90 минут		75	0,1	48	1,1
8.	УЦГ-1	ТУ 39-01-08-535-80	20-100	0,4	2060-2150	18-21	75	0,1	>1,95	5-00	75	0,1	48	2,0
9.	УЦГ-2	ТУ 39-01-08-535-80	20-100	0,38	2160-2300	18-21	75	0,1	>1,45	5-00	75	0,1	48	2,0
10.	УШЦ-1-120	ОСТ 39-014-80	80-160	0,35	2060-2150	18	120	40	>2	8	120	40	24	2,5
11.	УШЦ-2-120	ОСТ 39-014-80	80-160	0,33	2160-2300	18	120	40	>2	8	120	40	24	2,5
12.	УШЦ-1-200	ОСТ 39-014-80	160-250	0,35	2060-2150	18	200	60	>3	10	200	60	24	2,5
13.	УШЦ-2-200	ОСТ 39-014-80	160-250	0,33	2160-2300	18	200	60	>3	10	200	60	24	2,5

Таблица П.5.2 - Тампонажные составы на минеральной основе, обработанные ускорителями и замедлителями схватывания

№

п/п

Вид

цемента

В/Ц

Наименование реагента

Макс. тем-перат. примен. ^оС

Экстр.

дозир.% от массы тв.фазы

Кол-во реаген., %

Тем-

пера-

тура,

^оС

Время схватывания, ч/мин

Прочие воздействия

начало

конец

В/Ц

Наименование

реагента

Макс. тем-

ра примен.

^оС

Экстр.

дозир

% от

массы

тв.фазы

Кол-во

реаген-

та, %

Классификация тампонажных материалов

С целью более обоснованного подхода к выбору тампонажных материалов, свойства которых должны полнее соответствовать решению поставленной при РИР задаче, а также расширения возможностей маневрирования в использовании взаимозаменяемых материалов в исходных геолого-промысловых условиях и технологических схемах обобщена классификация тампонажных химических реагентов и композиций, основанная на физико-химических принципах их воздействия на вмещающую среду с учетом их дисперсного состояния и механизма формирования пространственной структуры в гелеобразных композициях и твердых телах.

Основываясь на теоретическом фундаменте химических наук, в частности, на общих представлениях, развитых в коллоидной химии и физико-химической механике дисперсных систем, подобный подход позволяет привлечь внимание специалистов не к химическим особенностям состава тампонажных материалов, а к функциональным возможностям каждого класса, определяемым преимущественно их физическим состояниям, дисперсностью, структурно-механическими свойствами, характером взаимодействия модифицирующих и изоляционных материалов с сопредельными поверхностями, а после отверждения материала – типом пространственной структуры, энергией связи структурообразующих элементов, степенью его наполнения твердой фазой.

По предлагаемой классификации растворы химических соединений и поликомпонентные композиции, используемые при РИР, можно разделить на 4 основных типа.

1. Твердеющие вяжущие вещества – концентрированные дисперсии неорганических и органических веществ в водной и неводной дисперсионной среде, образующие прочную конденсационно- кристаллизационную структуру по всему объему материала. К ним относятся:

- дисперсии органических и кремнийорганических смол с химическими отвердителями. Изолирующие свойства камня зависят от прочности химических связей, микроструктуры твердого тела, наличия наполнителей;

- дисперсии неорганических вяжущих гидратационного твердения, обусловленного образованием новых гидратных соединений и их срастания. Изолирующие свойства камня зависят от химического состава вяжущего, степени заполнения объема камня твердой фазой, армирования наполнителем.

2. Гели – системы с неорганической или органической твердой фазой высокой степени дисперсности, с водной и неводной дисперсионной средой, в которых имеется пространственная структура. К ним относятся:

- классические гели – чаще всего обладают структурой коагуляционного типа из первичных частиц или агрегатов (доменов, агломератов) связи, между которыми отличаются низкой энергией, легко разрушаются под влиянием механического воздействия и восстанавливаются в покое. Их изоляционные свойства основаны на высокой проникающей способности (создание протяженных экранов в тонкопористых средах) и устойчивости пространственной структуры к влиянию внешних агрессивных сред;

- частично отверждаемые гели, получающиеся в результате взаимодействия первичного геля с флюидами, породой, химическими реагентами, температурного превращения, введения химически активного наполнителя, в котором частично взамен коагуляционных связей возникли химические; причем возможно взаимопроникновение двух типов структур: коагуляционной и конденсационно-кристаллизационной с широким спектром энергий связи;

- ксерогели – отвержденные вследствие образования химических связей гели, тем или иным способом утратившие дисперсионную среду (растворитель).

3. Наполнители – неорганические и органические порошки различной степени дисперсионности и их взвеси в водных или углеводородных жидкостях, не изменяющие своего физического состояния при введении в изолируемые полости и после отфильтровывания жидкой фазы, воздействие которых на вмещающую среду обусловлено стерическим соответствием размеров частиц (агрегатов) и полостей. Эти же соединения могут выступать в качестве организаторов пространственной структуры в гелях полимеров, смол, дисперсиях из неорганических вяжущих, что в отдельных случаях может сопровождаться поверхностными химическими реакциями. Основные представители: пирогенные кремнеземы, молотые природные и техногенные алюмосиликаты, асбест, графит, кальцит, песок, гранулированные и непереработанные отходы твердых полимерных материалов, вспученные минералы, минеральные и углеводородные волокна и т.д.

Особым видом наполнителей следует считать твердые осадки из дискретных частиц или агрегатов, глобул, флокул, образующихся после закачивания в изолируемые полости двух или нескольких водных растворов вследствие химического воздействия последних или снижения растворимости первично закачанного (импрегнированного) истинного раствора полимера органической или неорганической природы. Последних от гелей отличает отсутствие пространственной структуры, объединяющей агрегаты в коагуляционной сетке кремнезема. Сюда относятся комбинации из различных солей, осадки от коагулиции жидкого стекла, золи аэросилов, осадки разбавленных водорастворимых полимеров.

4. Адсорбтивы – химические соединения, воздействующие на поровые или иные поверхности, приводящие к изменению ее природы за счет ионного обмена, химической или физической адсорбции, химической реакции в тонком поверхностном слое. К ним относятся:

- гидрофилизаторы – разбавленные растворы водорастворимых полимеров, ПАВ и др.;

- гидрофобизаторы – кремнийорганические низкомолекулярные соединения, жирные кислоты, ПАВ, эмульсии лиофобных полимеров в неводной среде и др.;

- катион – или анионактивные электролиты, соли, основания, кислоты.

При планировании ремонтно-изоляционных работ следует учитывать, что значительное влияние на выбор типа тампонажного состава и его компонентов оказывают размеры каналов в скважине, в которые производится нагнетание. Анализ конкретных скважинных условий, а также дисперсной фазы суспензий позволит осуществить правильный выбор тампонажного состава, его проникающей и кольматирующей способности. Поэтому следует учитывать размеры частиц основных компонентов тампонажных составов, которые приведены в приложении 1 (таблица П.1.1), а данные о размерах флюидопроводящих каналов в породах приведены в приложении 1 (таблица П.1.2).

Таблица П.1.1 - Сведения о размерах частиц дисперсной фазы в составах для РИР

№	Название материала	Размер частиц, мм
1	Электролиты, ПАВы, ионно- и молекулярно-дисперсионные растворы	(0,3 – 1,0) 10^-6
2	Олигомерные кремнийорганические соединения, полимеры с низкой молекулярной массой в разбавленных растворах, растворы силиката натрия	(1 – 5) 10^-6
3	Пирогенные кремнеземы (аэросилы), в т.ч. в золях, мицеллярные растворы ПАВ	(5 – 40) 10^-6
4	Высокомолекулярные полимеры с большой молекулярной массой в концентрированных растворах (полиакрилаты)	(0,1 – 1) 10^-6
5	Латексы	(1 – 5) 10^-6
6	Гелеобразующие полимеры	(0,01 – 10) 10^-3
7	Смолы в исходном состоянии	(0,1 – 10) 10^-3
8	Цементы	(10 – 80) 10^-3
9	Природные и техногенные наполнители	(10 – 500) 10^-3

Параметры пористой среды	Проницаемость пород, К 10 ^-15м² (мД)
Параметры пористой среды	1 – 10	10 - 100	100-500	500-1000	более 1000
Терригенные породы
Д, мкм	< 5	5 - 11	11- 20	20 - 26	³ 26
S_к	< 0,4	0,4 - 1,6	1,6 – 4,1	4,1 – 6,0	³ 6
Карбонатные породы
Д, мкм	< 6,5	6,5 – 12,0	12 - 22	22 - 30	³ 30
S_к	< 0,8	0,8 – 1,9	1,9 – 4,5	4,5 – 6,2	³ 6,2

Примечание: S_к = Д m_э, где m_э– эффективная пористость пород

Приложение 2.

12 Следующая ⇒

Поделиться с друзьями:

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...