Материалы, химреагенты и добавки

Материалы, химреагенты и добавки

Химические и механические характеристики цементных растворов достигаются смешиванием материалов, химреагентов и добавок для работы со специфическими задачами каждой отдельно взятой скважины.   Забойные условия становятся все более трудными, количество и выбор различных добавок компании Halliburton  возрос от дюжины в середине пятидесятых до нескольких сотен на сегодняшний день.  Широкий выбор химреагентов и добавок позволяет индивидуально изменять практически любой предложенный цементный раствор, так что его свойства будут соответствовать требованиям каждой отдельно взятой скважины.  Добавки классифицируются по нескольким основным группам: ускорители,  дисперсанты, понизители водоотдачи, понизители миграции газа, латексы, замедлители и утяжелители.

Применение различных материалов, химреагентов и добавок в необходимых концентрациях позволяют придать цементному раствору свойства, которые помогут надежно изолировать требуемый интервал. Основные свойства, контролируемые при проектировании 

  • Контроль времени загустевания для известных условий температуры и давления, так что раствор остается подвижным на протяжении времени, требуемого для размещения цемента за колонной и достижения проектной высоты подъема цемента (ВПЦ) 
  • Достижение оптимальной предельной прочности при сжатии, так чтобы цементное кольцо смогло выдерживать самые высокие ожидаемые осевые и/или радиальные нагрузки.
  • Влияние на реологию раствора: (а) сопротивляемость потоку (пластическая вязкость, измеряемая в сантипуаз) и (b) снижение сопротивления потоку под давлением (предел текучести в силе на единицу площади контакта). 
  • Предотвращение потери жидкости, так что цементный раствор удерживает цементный фильтрат (вода затворения плюс растворенные ионы от растворения водной фазы цемента) вместо их потери в проницаемый пласт в условиях забойной температуры.
  • Снижает свободную жидкость или минимизирует объем жидкости, которая отделяется от взвешенных частиц / твердой фазы и собирается на вертикальной поверхности сверху столба раствора или на верхней стороне горизонтального или искривленного ствола скважины. 
  • Обеспечивает стабильность раствора посредством равномерного распределения твердой фазы по раствору.
  • Плотность раствора, требуемая для сопротивления давлению потока из пласта без превышения его градиента давления гидравлического разрыва; плотность измеряется в фунт/галлон в соответствии с законом Архимеда.
Все усовершенствования химреагентов и добавок компании Halliburton  были произведены с одной целью:  помочь операторам извлекать пользу из долговременной герметичности затрубного пространства и упругих свойств цементного кольца для качественного разобщения и изоляции интервалов.