สารละลายซีเมนต์: คุณสมบัติ กฎการเตรียมองค์ประกอบ การปฏิบัติตามข้อกำหนด GOST วัตถุประสงค์และการใช้งาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ในระหว่างขั้นตอนการขุดเจาะ จะใช้สารละลายพิเศษเพื่อชะล้างการตัดและผลิตภัณฑ์จากการพัฒนาของหินในท้องถิ่น การดำเนินการนี้จำเป็นต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของการกระแทกทางกลของแท่นขุดเจาะและเพื่อล้างก้นหลุม การล้างจะดำเนินการโดยใช้สารละลายซีเมนต์ซึ่งเตรียมโดยใช้เทคโนโลยีพิเศษ

วัตถุประสงค์ของการขุดเจาะน้ำมัน

การหมุนเวียนของน้ำในบ่อน้ำมีส่วนช่วยในการทำความสะอาดรู ซึ่งช่วยในกระบวนการเจาะและทำให้เสร็จ โดยมีเงื่อนไขว่ามีการใช้สารประกอบออกฤทธิ์ที่มีคุณสมบัติการทำงานเพิ่มเติม สามารถคาดหวังผลกระทบอื่นๆ ได้จำนวนหนึ่ง ซึ่งได้แก่:

• การก่อตัวของตัวกรองบนผนังของรูเปิด ส่งผลให้ตะกอนที่ไม่เสถียร หินดินเหนียว และชั้นหลวมมีความแข็งแรง
• ลดความกดดันของรูขุมขน
• โรงไฟฟ้า downhole และ bit ถูกส่งกำลังไฮดรอลิกเพิ่มเติม
• การขุดเจาะและสารละลายซีเมนต์ลำเลียงหินที่พัฒนาแล้ว และหลังจากการไหลเวียนเสร็จสิ้น ให้ระงับมวลนี้ไว้
• ป้องกันความเสี่ยงจากโรคแทรกซ้อน เฟืองท้าย การแสดงน้ำมันและก๊าซ และการสูญเสียบ่อน้ำมัน
• ป้องกันการพังและหินกรวด
• ให้การหล่อลื่นอุปกรณ์ขุดเจาะ
• ให้เครื่องมือทำความเย็นและหล่อลื่น

พื้นฐานสำหรับส่วนผสมของซีเมนต์

ในการสร้างของเหลวสำหรับการเจาะ จะใช้พลาสติกและดินเหนียวที่กระจายตัวอย่างประณีตโดยมีทรายเจือปนน้อยที่สุด ซึ่งเมื่อรวมกับน้ำจะทำให้เกิดสารแขวนลอยหนืดที่มีระยะเวลาตกตะกอนนาน ในการพัฒนาบ่อน้ำมันและก๊าซ ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ใช้ดินมอนต์มอริลโลไนต์ประเภทอัลคาไลน์ เช่นเดียวกับผงดินเหนียว นอกจากนี้ องค์ประกอบของสารละลายซีเมนต์ยังรวมถึงน้ำทางเทคนิค ไฮโดรเจล และส่วนประกอบเกลือ สารผสมสมัยใหม่รวมถึงอิมัลชันกลับหัว เบสไลม์-บิทูเมน และส่วนประกอบโพลีเมอร์ อัตราส่วนระหว่างส่วนผสมและชุดเฉพาะขึ้นอยู่กับผลกระทบที่จะเกิดขึ้นและเงื่อนไขการใช้สารละลาย ไม่ว่าในกรณีใด ส่วนประกอบที่ไม่พึงประสงค์รวมถึงสิ่งเจือปน เช่น ยิปซั่มและแร่ธาตุที่ละลายน้ำได้ ซึ่งลดความเสถียรของวัตถุดิบดินเหนียวหนืด

กฎสำหรับการสร้างโซลูชัน

ตัดส่วนผสมโดยใช้หน่วยผสมปูนซีเมนต์ตามระบอบการควบคุม ขึ้นอยู่กับชุดงานและวัตถุดิบที่ใช้ โซลูชันทางเทคโนโลยีต่างๆ สามารถนำมาใช้ในโครงการทำอาหารได้ ตัวอย่างเช่นหากใช้ซีเมนต์เก่าก็จำเป็นต้องเตรียมการเปิดใช้งาน ส่วนผสมแห้งจะถูกป้อนเข้าไปในถังด้วยการทำงานของปั๊มจ่ายน้ำที่เสถียร การรวมกันของส่วนประกอบของเหลวและแห้งควรดำเนินการภายใต้สภาวะการรักษาความดันที่ระดับ 12-15 MPa นี่คือสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการเตรียมสารละลายซีเมนต์ในแง่ของการผสมและการจัดวางโครงสร้าง ถัดไป คุณต้องรอระยะเวลาการทำให้ส่วนผสมคงตัวซึ่งมีโหมดพิเศษให้ในเครื่องผสมปูนซีเมนต์

คุณสมบัติของปูนซีเมนต์ผสม

คุณสมบัติทางเทคนิคและการปฏิบัติงานของสารผสมการเจาะถูกกำหนดโดยสูตรที่เลือก และในทางปฏิบัติจะกำหนดคุณภาพของปฏิสัมพันธ์กับวัสดุของการก่อตัวของหลุม พิจารณาคุณสมบัติของสารละลายซีเมนต์ต่อไปนี้:

• ผลผลิตน้ำ. ภายใต้สภาวะของแรงดันตกคร่อม กระบวนการแยกน้ำจากเฟสแอคทีฟของสารละลายจะเกิดขึ้น อัตราการสูญเสียของเหลวอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของหลุมเจาะ โดยจะปรับเป็นรายบุคคล ตัวอย่างเช่น หากมีการวางแผนเพื่อเสริมความแข็งแกร่งของโครงสร้าง การสูญเสียน้ำของสารละลายควรใกล้เคียงกับศูนย์
• ต้านทานการตกตะกอน. กระบวนการแยกน้ำออกจากปูน โดยมวลซีเมนต์เคลื่อนตัวลง และของเหลวเคลื่อนขึ้น
• หนาขึ้น. ถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ รวมถึงระดับการบดของส่วนประกอบของสารละลายและการมีอยู่วัสดุที่มีความเหนียว การเพิ่มขึ้นของสัดส่วนของน้ำส่งผลต่อการกระตุ้นของคุณสมบัตินี้ และผลกระทบจากความร้อนของบุคคลที่สามส่งผลต่อการลดลง
• กริป. ตามกฎแล้วนักเทคโนโลยีพยายามปรับปรุงคุณภาพนี้ให้สูงสุดในเงื่อนไขเฉพาะ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้เพิ่มอุณหภูมิด้วยแรงกด เช่นเดียวกับการแยกลำต้นในสภาวะที่มีความชื้นสูง

การปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของของไหลเจาะ

การแก้ไขคุณสมบัติบางอย่างอาจไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการและวัสดุทั่วไป ดังนั้นจึงเป็นการสมควรกว่าที่จะใช้สารเติมแต่งพิเศษและสารเติมแต่งที่เปลี่ยนคุณสมบัติที่ต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพและตรงจุด ในหมู่พวกเขามีตัวแก้ไขต่อไปนี้:

• โซเดียมคาร์บอเนต. ใช้เพื่อลดเวลาการตั้งค่า ด้วยความช่วยเหลือของคันเร่งนี้ คุณจะได้วิธีแก้ปัญหาการตั้งค่าอย่างรวดเร็ว เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงถึง 55-65 ° C
• เบนโทไนท์. เพิ่มดัชนีการเคลื่อนที่เริ่มต้นของน้ำยาชะล้าง เพิ่มประสิทธิภาพมาตรการสำหรับการฉีด ตัวปรับแต่งนี้แนะนำให้ใช้กับสารละลายซีเมนต์ที่มีความหนาแน่นตั้งแต่ 1.5 ถึง 2.2 g/cm3.
• ยิปซั่มซีเมนต์แขวนลอย. ปรับปรุงความสามารถในการแก้ปัญหาการสูญเสียน้ำ ฐานมีความทนทานต่อการละลายในน้ำมากขึ้น สำหรับองค์ประกอบที่ชะล้าง การใช้สารแขวนลอยนั้นไม่มีความหมาย อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ลำต้นแข็งแรงขึ้นก็เป็นที่ยอมรับได้
• สารเติมแต่งซีเมนต์เรซิน. พลาสติไซเซอร์ชนิดหนึ่งที่มีอีพอกซีเรซินที่ใช้สำหรับชะล้างบ่อที่มีปัญหาชั้นหินอุ้มน้ำ

ประเภทของน้ำมันเจาะ

ในทางปฏิบัติ มักจะแยกแยะประเภทของซีเมนต์ต่อไปนี้:

• เจาะลิกไนต์. สารละลายอัลคาไลน์ที่ดัดแปลงด้วยลิกไนต์
• ปูนขาว-น้ำมันดิน. ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมใช้เป็นพื้นฐาน - เป็นการผสมผสานระหว่างสารช่วยกระจายตัวจากน้ำมันหรือเชื้อเพลิงดีเซล ตลอดจนน้ำมันดินและแคลเซียมออกไซด์ในระยะกระจาย
• ผสมซักเบา. หมายถึงสารละลายยาแนวที่ลดน้ำหนักด้วยตัวชี้วัดความหนาแน่นขั้นต่ำ ใช้ในการพัฒนาบ่อที่มีแรงดันอ่างเก็บน้ำต่ำ
• สารละลายโพลิเมอร์ องค์ประกอบนี้ขึ้นอยู่กับน้ำที่มีพอลิเมอร์เชิงเส้นที่มีโมเลกุลสูง นิยมใช้ในกระบวนการเจาะหินแข็ง

ตรวจสอบการปฏิบัติตาม GOST

ตาม GOST 26798.1-96 พารามิเตอร์ของของเหลวเจาะจะถูกกำหนดโดยไม่คำนึงถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการทำงานของวัสดุในสภาพจริงด้วยการเชื่อมต่อของสายปลอก เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน จะมีการตรวจสอบเวลาในการทำให้ส่วนผสมข้น ความหนาแน่น และความหนืด ในเวลาเดียวกัน สำหรับองค์ประกอบที่ต่างกัน ทั้งตัวชี้วัดทางเทคนิคและรายการเกณฑ์การประเมินอาจแตกต่างกันไป ดังนั้นเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติของการขยายตัวและความแข็งแรงในกรณีของสารละลายซีเมนต์จึงใช้ GOST 1581-96 ซึ่งกำหนดให้ทำการทดสอบที่อุณหภูมิแวดล้อมประมาณ +30 ° C อยู่ในกระบวนการแข็งตัวส่วนผสมของหินซีเมนต์ในปริมาณที่ จำกัด ตัวบ่งชี้ความแข็งแรงอาจสูงกว่าเมื่อใช้มวลที่คล้ายคลึงกันในการเติมบ่อน้ำ ในทางกลับกัน การซึมผ่านของสารละลายลดลง

เทคโนโลยีการผสมปูนซีเมนต์

สำหรับการใช้ของเหลวเจาะ อุปกรณ์พิเศษถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่ามีความเป็นไปได้ทางเทคนิคของการดำเนินการหมุนเวียน ในกระบวนการสมัคร สารละลายซีเมนต์มีวงจรเทคโนโลยีดังต่อไปนี้:

• ผสมและเก็บไว้ในภาชนะพิเศษ
• อุปกรณ์สูบน้ำเริ่มสูบของเหลวจากถังไปยังบ่อน้ำผ่านสายสว่าน
• ส่วนผสมจะถูกส่งผ่านท่อไปยังก้นหลุม ซึ่งแท่นขุดเจาะจะพัฒนาชั้นหินถัดไป
• โคลนกลับคืนสู่ผิวน้ำ แบกอนุภาคหินคั่นด้วยสิ่ว
• มวลเพิ่มขึ้นตามวงแหวน ผ่านระหว่างท่อเจาะกับผนังของบ่อน้ำ
• บนพื้นผิว ดำเนินการกรองและทำความสะอาดสารละลายจากกากตะกอน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใช้ตะแกรงแบบสั่น

สรุป

ซีเมนต์ผสมเป็นวัสดุสิ้นเปลืองที่จำเป็นในการพัฒนาและสร้างบ่อน้ำ อย่างไรก็ตาม การใช้อย่างไม่เหมาะสมพร้อมกับผลในเชิงบวกก็สามารถนำไปสู่ผลเสียได้เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งความผิดพลาดในการผลิตปูนซีเมนต์เหลวในอนาคตอาจส่งผลให้หินตกและแม้กระทั่งความเสียหายของอุปกรณ์ขุดเจาะ ดังนั้นจึงมีการร่างโครงการล้างขึ้นในขั้นต้นซึ่งมีการคำนวณองค์ประกอบอย่างรอบคอบ โดยทั่วไป จำเป็นต้องกำหนดว่าปริมาตรของส่วนประกอบแห้ง น้ำ ปริมาณส่วนผสมทั้งหมด ลักษณะของหน่วยประสาน ฯลฯ จะเป็นเท่าใด