Цементирование в нефтегазовой промышленности подразумевает скрупулезный процесс, и цементирующие добавки играют решающую роль в тонкой настройке свойств цементных растворов. Эти добавки тщательно подбираются для контроля плотности раствора, реологии (текучести), водоотдачи и придания специальных характеристик для эффективного размещения цемента в различных скважинных условиях. Давайте рассмотрим различные категории добавок, используемых при цементировании:
1. Ускорители: Ускорители — это химикаты, используемые для ускорения процесса загустевания цементного раствора и улучшения раннего развития прочности. Обычно используемые в кондукторах и обсадных колоннах для сокращения времени ожидания цемента (WOC), обычные ускорители включают хлорид кальция (CaCl2), хлорид натрия (NaCl) и морскую воду.
2. Замедлители: Замедлители, с другой стороны, служат для замедления времени схватывания цементного раствора, продлевая период его загустевания. Они особенно ценны для противодействия воздействию высоких температур. Эти добавки находят применение в цементных растворах для промежуточных и эксплуатационных обсадных колонн, задавливания и цементных пробок, а также высокотемпературных скважин. Замедлители работают, адсорбируясь на поверхности цемента, препятствуя контакту с водой и удлиняя процесс гидратации. Обычные замедлители включают сахар, лигносульфонаты, гидроксикарбоновые кислоты, неорганические соединения и производные целлюлозы.
3. Утяжелители: Утяжелители — это вещества, используемые для увеличения плотности цементного раствора. В этой категории обычно используются барит и гематит.
4. Расширители: Расширители — это материалы, которые снижают плотность раствора, одновременно увеличивая его выход, позволяя цементному столбу цементировать слабые пласты, не вызывая трещин. Примерами расширителей являются вода, бентонит, силикаты натрия, пуццоланы, гильсонит, вспученный перлит, азот и керамические микросферы.
5. Добавки для снижения водоотдачи: Чрезмерная потеря жидкости из цементного раствора в пласт может нарушить правильное схватывание цемента. Добавки для снижения водоотдачи используются для предотвращения дегидратации раствора и снижения водоотдачи в пласт. Примерами таких добавок являются катионные полимеры, неионные синтетические полимеры, анионные синтетические полимеры и производные целлюлозы.
6. Диспергаторы: Диспергаторы служат для снижения вязкости раствора и могут увеличивать свободную воду путем диспергирования твердых частиц в цементном растворе. Эти добавки представляют собой растворы отрицательно заряженных полимерных молекул, которые прикрепляются к положительно заряженным участкам на гидратирующихся зернах цемента. Это приводит к увеличению отрицательных зарядов на гидратирующихся зернах цемента, что приводит к увеличению отталкивающих сил и улучшению дисперсии частиц.
7. Уменьшение прочности: В условиях высоких температур, превышающих 230°F, стандартный цемент может развить высокую проницаемость и снижение прочности. Чтобы противостоять этому, часто добавляют кварцевую муку в концентрации 30-40% от веса цемента. Эта добавка предотвращает как снижение прочности, так и развитие проницаемости при повышенных температурах.
8. Агенты для контроля потери циркуляции: эти материалы используются для контроля потери цементного раствора в слабых или трещиноватых пластах, предотвращая потери.
9. Различные добавки: в эту категорию входит ряд добавок, таких как пеногасители, волокна и латекс, которые используются для различных специализированных целей.
Для более подробной консультации по поводу цементных добавок обращайтесь в компанию "Минерал Рус" по телефону +7 (992) 347-69-71 или по электронной почте info@mineral-rus.com.