Bubur semen: sifat, aturan persiapan, komposisi, kepatuhan dengan persyaratan GOST, tujuan dan aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Selama proses pengeboran, solusi khusus digunakan untuk membuang stek dan produk dari pengembangan batuan lokal. Operasi ini diperlukan untuk meningkatkan efisiensi dampak mekanis dari rig pengeboran dan untuk membersihkan lubang dasar. Pencucian dilakukan dengan menggunakan bubur semen, yang disiapkan menggunakan teknologi khusus.

Tujuan dari cairan pengeboran

Sirkulasi air dalam sumur berkontribusi pada pembersihan lubang, yang membantu proses pengeboran dan penyelesaian. Asalkan senyawa aktif dengan sifat kinerja tambahan digunakan, sejumlah efek lain dapat diharapkan, di antaranya adalah sebagai berikut:

• Pembentukan kue saring di dinding lubang terbuka. Akibatnya, endapan yang tidak stabil, batuan lempung dan lapisan lepas menjadi lebih kuat.
• Tekanan pori dilawan.
• Pembangkit listrik downhole dan bitnya ditransmisikantenaga hidrolik tambahan.
• Bubur pengeboran dan semen mengangkut batuan yang terbentuk dan, setelah sirkulasi selesai, simpan massa ini dalam suspensi.
• Risiko komplikasi, differential sticking, show oil dan gas serta hilangnya sumur dapat dicegah.
• Cavings dan screes dicegah.
• Memberikan efek pelumasan pada peralatan pengeboran.
• Menyediakan pendinginan dan pelumasan alat.

Dasar komposisi campuran semen

Untuk membuat cairan pengeboran, digunakan lempung plastik dan terdispersi halus dengan sedikit pasir, yang bersama-sama dengan air dapat membentuk suspensi kental dengan periode pengendapan yang lama. Saat mengembangkan sumur gas dan minyak, para ahli merekomendasikan penggunaan jenis alkali tanah liat montmorillonit, serta bubuk tanah liat. Selain itu, komposisi bubur semen meliputi komponen air teknis, hidrogel dan garam. Campuran modern termasuk emulsi terbalik, basa kapur-bitumen dan komponen polimer. Rasio antara bahan dan set spesifiknya tergantung pada efek yang ingin dicapai dan kondisi penggunaan larutan. Bagaimanapun, komponen yang tidak diinginkan termasuk pengotor seperti gipsum dan mineral terlarut, yang mengurangi stabilitas bahan baku lempung kental.

Aturan untuk membuat solusi

Cutting campuran disiapkan menggunakanunit pencampuran semen sesuai dengan aturan yang diatur. Tergantung pada tugas yang ditetapkan dan bahan baku yang digunakan, solusi teknologi yang berbeda dapat dimasukkan ke dalam skema memasak. Misalnya, jika semen basi digunakan, maka perlu untuk menyediakan aktivasinya. Campuran kering dimasukkan ke dalam tangki dengan operasi pompa pasokan air yang stabil. Kombinasi komponen cair dan kering harus dilakukan dalam kondisi tekanan tetap pada level 12-15 MPa. Ini adalah lingkungan yang optimal untuk persiapan bubur semen dalam hal pencampuran dan pengaturan struktur. Selanjutnya, Anda perlu menunggu periode stabilisasi campuran, yang mode khusus disediakan di mesin pencampur semen.

Sifat campuran semen

Sifat teknis dan operasional campuran pengeboran ditentukan oleh resep yang dipilih dan dalam praktiknya menentukan kualitas interaksi dengan bahan formasi sumur. Sifat bubur semen berikut diperhitungkan:

• Hasil air. Dalam kondisi penurunan tekanan, proses pemisahan air dari fase aktif larutan terjadi. Bergantung pada parameter lubang sumur, laju kehilangan cairan mungkin berbeda, itu disesuaikan secara individual. Misalnya, jika direncanakan untuk memperkuat struktur, maka kehilangan air dari larutan harus mendekati nol.
• Resistensi sedimentasi. Proses pemisahan air dari mortar, dimana massa semen bergerak turun, dan cairan bergerak naik.
• Penebalan. Itu ditentukan oleh banyak faktor, termasuk tingkat penggilingan komponen larutan dan keberadaanbahan ketangguhan. Peningkatan proporsi air mempengaruhi stimulasi properti ini, dan efek termal pihak ketiga mempengaruhi penurunan.
• Pegangan. Sebagai aturan, teknolog berusaha untuk meningkatkan kualitas ini secara maksimal dalam kondisi tertentu. Untuk melakukan ini, tingkatkan suhu dengan tekanan, serta isolasi batang dalam kondisi kelembaban tinggi.

Modifikasi sifat fluida pemboran

Koreksi kualitas tertentu tidak selalu mungkin dengan cara dan bahan konvensional, oleh karena itu lebih bijaksana untuk menggunakan aditif khusus dan aditif yang secara efektif dan tepat mengubah sifat yang diinginkan. Di antara mereka, pengubah berikut dicatat:

• Natrium karbonat. Digunakan untuk mengurangi waktu setting. Dengan bantuan akselerator ini, solusi pengaturan cepat diperoleh, cocok untuk digunakan pada suhu hingga 55-65 °.
• Bentonit. Meningkatkan indeks mobilitas awal larutan pembilasan, mengoptimalkan langkah-langkah untuk injeksinya. Modifier ini direkomendasikan untuk digunakan dengan bubur semen yang densitasnya bervariasi dari 1,5 hingga 2,2 g/cm3.
• suspensi semen gipsum. Meningkatkan kemampuan solusi untuk kehilangan air. Basis menjadi lebih tahan terhadap pelarutan dalam air. Untuk komposisi pembilasan, penggunaan suspensi tidak ada artinya, namun, untuk memperkuat bagasi, itu cukup dapat diterima.
• Aditif resin semen. Jenis plasticizer dengan resin epoksi yang digunakan untuk pembilasansumur dengan komplikasi akuifer.

Jenis cairan pengeboran

Dalam praktiknya, jenis campuran semen berikut biasanya dibedakan:

• Pengeboran lignit. Solusi berbasis alkali dimodifikasi dengan lignit.
• Lempeng aspal-kapur. Produk minyak bumi digunakan sebagai dasar - kombinasi media pendispersi dari minyak atau solar, serta bitumen dan kalsium oksida sebagai fase terdispersi.
• Campuran pencuci yang ringan. Merupakan solusi grouting yang dikurangi beratnya dengan indikator kepadatan minimum. Digunakan dalam pengembangan sumur dengan tekanan reservoir rendah.
• Solusi polimer. Komposisinya didasarkan pada air yang mengandung polimer linier bermolekul tinggi. Biasa digunakan dalam proses pengeboran hard rock.

Periksa kepatuhan terhadap GOST

Menurut GOST 26798.1-96, parameter cairan pengeboran ditentukan tanpa memperhitungkan kemungkinan dampak yang mungkin terjadi selama pengoperasian material dalam kondisi nyata dengan koneksi string casing. Untuk memenuhi standar, waktu pengentalan campuran, densitas dan viskositas diperiksa. Pada saat yang sama, untuk komposisi yang berbeda, baik indikator teknis maupun daftar kriteria evaluasi dapat berbeda. Jadi, untuk menentukan sifat ekspansi dan kekuatan dalam kasus bubur semen, GOST 1581-96 digunakan, yang mengharuskan pengujian dilakukan pada suhu sekitar +30 ° C. Dalam proses pemadatancampuran batu semen dalam volume terbatas, indikator kekuatannya bisa lebih tinggi daripada saat menggunakan massa yang serupa dalam komposisi saat mengisi sumur. Sebaliknya, permeabilitas larutan menurun.

Teknologi aplikasi campuran semen

Untuk penggunaan cairan pengeboran, peralatan khusus digunakan untuk memastikan kemungkinan teknis operasi sirkulasi. Dalam proses aplikasi, bubur semen melakukan siklus teknologi berikut:

• Komposisi dicampur dan disimpan dalam wadah khusus.
• Peralatan pompa mulai memompa cairan dari tangki ke sumur melalui tali bor.
• Campuran dikirim melalui pipa ke dasar lubang sumur, di mana bagian rig pengeboran mengembangkan lapisan batuan berikutnya.
• Lumpur kembali ke permukaan, membawa partikel batuan yang dipisahkan oleh pahat.
• Massa naik di sepanjang anulus, melewati antara pipa bor dan dinding sumur.
• Di permukaan, operasi penyaringan dan pembersihan larutan dari lumpur dilakukan. Untuk melakukannya, gunakan saringan bergetar.

Kesimpulan

Campuran semen adalah bahan habis pakai yang diperlukan dalam pengembangan dan konstruksi sumur. Namun, penggunaan yang tidak tepat, bersama dengan efek positif, juga dapat menyebabkan konsekuensi negatif. Secara khusus, kesalahan dalam pembuatan bubur semen di masa depan dapat menyebabkan batu jatuh dan bahkankerusakan peralatan pengeboran. Oleh karena itu, proyek pembilasan pada awalnya disusun, yang komposisinya dihitung dengan cermat. Secara umum, perlu untuk menentukan apa yang akan menjadi volume komponen kering, air, jumlah total campuran, karakteristik unit penyemenan, dll.