Большинство специальных тампонажных цементов (табл. 14.3) разработано в б. ВНИИКРнефти, а их выпуск освоен Константиновским и Иль-ским заводами утяжелителей.
Шлакопесчаные цементы совместного помола в зависимости от назначения выпускают двух видов: ШПЦС-120 и ШПЦС-200. Цемент ШПЦС-120 отличается от ШПЦС-200 повышенной активностью за счет добавки портландцемента.
Утяжеленные цементы подразделяются в зависимости от назначения и плотности получаемого из них раствора. По назначению они делятся на утяжеленные цементы для нормальных и умеренных температур (УЦГ-1, УЦГ-2) и для повышенных и высоких (УШЦ1-120, УШЦ2-120, УШЦ1-200, ÓØÖ2-200).
Шифры цементов: ШПЦС — шлакопесчаный цемент совместного по-
Таблица 14.3
Основная характеристика специальных тампонажных цементов
|
|
Водоцемент-
|
Растекаемость
|
Плотность
|
Температурные пределы
|
|
Марка цемента
|
ное отноше-
|
по конусу
|
(средняя),
|
применения, °С
|
|
|
ние
|
АзНИИ, см
|
г/см2
|
рекомендуемые
|
допустимые
|
|
ØÏÖÑ-120
|
0,45
|
18-20
|
1,8-1,83
|
15040-160
|
40-160
|
|
ØÏÖÑ-200
|
0,4
|
18-20
|
1,78-1,83
|
150-250
|
150-250
|
|
УЦГ-1
|
0,35
|
20-21
|
2,06-2,15
|
20-100
|
20-100
|
|
УЦГ-2
|
0,32
|
20-21
|
2,16-2,3
|
20-100
|
20-100
|
|
ÓØÖ1-120
|
0,35
|
19-22
|
2,06-2,15
|
100-150
|
40-160
|
|
ÓØÖ2-120
|
0,32
|
19-20
|
2,16-2,3
|
15040-160
|
40-160
|
|
ÓØÖ1-200
|
0,35
|
20-23
|
2,06-2,15
|
15150
|
100-250
|
|
ОЦГ
|
0,95-1,05
|
20-24
|
1,4-1,5
|
30-120
|
30-120
|
мола, УЦГ — утяжеленный тампонажный цемент, УШЦ — утяжеленный шлаковый цемент. Первая цифра (1 и 2) после буквенного обозначения указывает на вид цемента в зависимости от плотности получаемого из них раствора. Плотность раствора цементов первого вида (УЦГ-1, УШЦ 1-120, УШЦ 1-200) составляет 2,06-2,15 г/см3, второго (УЦГ-2, УШЦ2-120, УШЦ2-200) — 2,16 — 2,3 г/см3. Последнее число в шифре цементов обозначает температуру испытания цемента по техническим условиям. Так, цементы ШПЦС-120, УШЦ1-120 и УШЦ2-120 испытывают при температуре 120 °С и давлении 40 МПа; ШПЦС-200, УШЦ 1-200 — при 200 °С и давлении 60 МПа, цементы УЦГ-1 и УЦГ-2 — при температуре 75 °С и атмосферном давлении.
Специальные тампонажные цементы изготовляют совместным измельчением вяжущей основы, утяжеляющей, активизирующей и других добавок или раздельным измельчением с последующим смешением указанных компонентов.
Специальные цементы отличаются от применяемых тампонажных смесей однородностью гранулометрического состава, повышенными физико-механическими свойствами, высокой термостойкостью; при их использовании исключается необходимость приготовления сухой смеси в промысловых условиях.
Перед каждым цементированием проводят лабораторные испытания проб цемента для уточнения рецептуры тампонажного раствора.
В б. ВНИИКРнефти разработаны облегченные шлаковые магнезиальные цементы. В качестве вяжущего вещества использован доменный основной шлак Константиновского завода, облегчающая добавка — палыгор-скит. Цемент ОШЦ-220 — это смесь шлака с палыгорскитом в соотношении 4:1, ОШЦ-120 — та же смесь с добавкой 1,5 % портландцемента к массе смеси. Пределы прочности камня из цементов ОШЦ-200 и ОШЦ-120 приведены ниже.
Время òâåðäåíèÿ îáðàçöà, ñóò………………………………………… 2 3 90 180 270 360
Предел прочности на сжатие, МПа, образцов цемента:
ÎØÖ-120………………………………………………………………. 0,7 7,4 8,6 9,5 9,8 13,1
ÎØÖ-200………………………………………………………………. 0 2,6 4,7 4,9 5,7 6,4
Облегченные шлаковые цементы на основе гранулированного доменного шлака и палыгорскита устойчивы против магнезиальной коррозии, термостойки и могут быть рекомендованы для изоляции соленасыщенных водоносных горизонтов, а также отложений бишофита и карналлита в нефтяных и газовых скважинах при высоких температурах и давлениях. Для повышения начальной прочности цементного камня и регулирования сроков схватывания раствора рекомендуется увеличить количество портландцемента до 5—10 % и ввести жидкость затворения КМЦ-500 в количестве 0,3 — 0,5 % от массы сухой смеси. В качестве среды затворения может быть рекомендован только насыщенный раствор хлорида магния.
