85. Технология приготовления тампонажных растворов.

Наиболее широко распространен способ модификации тампонажных материалов в процессе их применения – ввод раство­римых добавок в жидкость затворения. Таким образом, можно вводить и не растворимые в ней вещества, если они тонко диспергированы и образуют устойчивые дисперсные системы с жидкостью затворения. Некоторые вещества, такие как глины, мел, можно диспергировать в жидкости затворения с помощью глиномешалок, фрезерно-струйных мельниц и дру­гого оборудования для приготовления глинистых растворов.

Жидкие не растворимые в жидкости затворения добавки можно в ней эмульгировать с помощью различных диспергационных гидравлических устройств. В некоторых случаях при­ходится вводить специальные вещества – эмульгаторы, если устойчивость эмульсий недостаточна для сохранения в течение времени, необходимого для контроля состава приготовленной для затворения жидкости.

Возможно также модифицирование тампонажных материа­лов перед применением путем смешения их с сухими порошко­образными добавками. Наиболее простым методом приготовле­ния сухих смесей является метод поочередной загрузки из меш­ков компонентов смеси в бункер цементосмесительной машины. Этот способ удобен тем, что его можно применять непосред­ственно на буровой. Для этого необходимо выполнять следую­щие условия.

Масса песка, глины и другого материала, применяемого в качестве добавки, в мешке должна соответствовать масса цемента в мешке.

С целью более тщательного перемешивания компонентов необходима дополнительная перегрузка (перебункеровка) смеси. Например, для приготовления цементно-песчаной смеси с соотношением 3: 1 в воронку цементосмесительной машины поочередно загружают три мешка цемента и один мешок песка. Для получения смеси с соотношением компонентов 4: 1 каждый мешок с песком засыпают в воронку после загрузки в нее четырех мешков цемента и т. д. Лопастями загрузочного шнека цемент в определенной мере смешивается с песком. Однако этого недостаточно. Для получения однородной смеси следует произвести дополнительную перегрузку в бункер другой цементосмесительной машины.

Смесь из незатаренных материалов приготовляется с по­мощью трех цементосмесительных машин, не считая четвертой для перебункеровки. Этот способ заключается в следующем. В бункер одной цементосмесительной машины загружают цемент, в бункер другой – песок или иной наполнитель. Из цемен­тосмесительных машин, наполненных песком и цементом, со­держимое бункеров разгружают в воронку загрузочного шнека третьей машины При этом соотношение скоростей при вы­грузке должно соответствовать заданному соотношению компо­нентов в смеси. Загруженная в цементосмесительную машину смесь еще раз перегружается в следующую машину, предна­значенную для затворения смеси. Чтобы выдержать заданное соотношение компонентов в смеси, необходимо установить со­ответствующий режим работы цементосмесительных машин. Для определения этого режима используются следующие дан­ные:

• максимальная производительность погрузочного шнека ма­шины на IV передаче при частоте вращения двигателя 2000 об/мин равна 18 т/ч, или 300 кг/мин;

• максимальная производительность цементосмесительной ма­шины при выгрузке равна 90 т/ч, или 1500 кг/мин;

• передаточные отношения коробки перемены передач равны: 1 – 6,17; II –3,4; 111 – 1,79; IV – 1 (V передача, как правило, не используется);

• диапазон частот вращения двигателя при незначительной на­грузке допускается в пределах 500–2000 об/мин;

• передаточное отношение трансмиссии цементосмесительной машины от двигателя до погрузочного шнека – 4,54; от двига­теля до дозирующих шнеков – 9,05.

Используя данные, нетрудно определить режим цементосме­сительных машин при приготовлении тампонажных смесей с любым соотношением компонентов. В табл. 29.1 дан режим работы машин при смешивании компонентов смеси с наиболее часто употребляемыми соотношениями

Сухие тампонажные смеси приготовляются в следующем по­рядке: инертный материал (наполнитель) из бункера подается в приемную камеру передвижного шнекового погрузчика, уста­новленного на рельсах. Шнековый погрузчик подает материал в приемную камеру, укрепленную на высоте. В эту же камеру шнековым погрузчиком из бункера подается цемент. Из ка­меры цемент и песок забираются шнековым транспортером-сме­сителем, обеспечивающим смешение песка и цемента в процессе транспортирования от приемной камеры до окна выгрузки. Из шнека-смесителя смесь загружается в бункер цементосмеси­тельной машины, которая направляется непосредственно на производство тампонажных работ.

При смешении трех компонентов и более, например при при­готовлении цементо-песчано-бентонитовых растворов, сначала готовят двухкомпонентную смесь, а затем ее смешивают с оче­редной добавкой.

В последние годы на основе применения дезинтеграторов в качестве помольно-смесительных устройств созданы высоко­эффективные передвижные установки для приготовления специ­альных тампонажных цементов непосредственно на месте при­менения, допускающие не только дозирование и смешение, но и измельчение компонентов (совместное или раздельное) в соот­ветствии с требованиями к свойствам тампонажного материала. Наиболее удачным оказался передвижной помольно-смесительный агрегат Д-6911, успешно эксплуатирующийся геологиче­скими организациями в Прикаспийской низменности.

Готовую продукцию засыпают в бумажные мешки, контей­неры КЦМ-5 или цементосмесительные машины.

Имеются модификации подобных агрегатов с электроприво­дом дезинтегратора (питание от местных источников электро­снабжения напряжением 380 В), смонтированные на раме уни­версальной транспортабельности, в блочном исполнении для транспорта вертолетом, полустационарные и др.