Глава 9. Органические и органо – минеральные тампонажные смеси

9.1 Полиакриломид – цементные, лигнасо- цементные и цементно-латексные тампонажные смеси.

Цементные растворы, как отмечено, имеют ряд недостатков, наибо-| лее существенными из которых являются усадка камня, его невысокая корро­зионная стойкость, высокая водопроницаемость и возможность разбавления раствора подземными водами.

Этих недостатков можно избежать, если применять комбинированные полимерцементные растворы. Наибольшее распространение из них получили полиакриламид-цементные, метасоцементные и цементно-латексные раство­ры.

Полиакриламидцементные растворы получают смешиванием цементно­го раствора .приготовленного па водном растворе полиакриламида с цемент­ной суспензией с ускорителем схватывания (хлористым кальцием).

Состав тампонажной смеси: тампонажный цемент, полиакриламид 0,15- 0,2 %, хлористый кальций 2.5-5 %, вода 60% от массы сухого цемента.

Вследствие высокой вязкости, полиакриламид применяют в виде рас­твора 3%-й концентрации. Можно вместо полиакриламида использовать и гипан в той же концентрации.

Полиакриламидцементный раствор быстро загустевает в виде пасты, которая затем твердеет с образованием прочного водонепроницаемого камня.

Перед тампонированием осложненной зоны определяют те же характе­ристики полиакриламидцементного раствора, что и для цементных растворов. Свойства раствора регулируют концентрацией составляющих его компонентов. Для предотвращения преждевременного схватывания тампонажной смеси в бурильных трубах раствор полимера вводят в цементный раствор в процессе его закачивания в скважину.

Используют эту тампонажную смесь чаще всего для кольматации тре­щин с целью изоляции зон нототения, а также для закрепления неустойчивых пород и заполнения карстовых пустот в скважине.

Метасоцементные растворы представляют собой смесь водного раствора метаса 10-15 %-й концентрации с цементной суспензией (при В/Ц=0,4-0,5), для приготовленной на водном растворе хлористого кальция 5-6%-й концентра­ции.

Так как метас растворяется только в водно-щелочном растворе, в смесь вводят кальцинированную соду в количестве 0,3-0,5 частей по массе от мас­сы метаса.

Примерный состав метасоцементного раствора (в % от массы сухого цемента): цемент - 100, метас - 0,5-1, кальцинированная сода-0,17-0,33, хло­ристый кальций 5-8, вода 40-50.

Приготавливают тампонажную смесь в следующем порядке. В 5%-ом водном растворе кальцинированной соды растворяют метас в течение 3-4 ч. Во второй емкости в растворе хлористого кальция готовят цементный раствор. При тампонировании в скважину закачивают одновременно оба раствора че­рез смесительное устройство, что предотвращает предварительное схватыва­ние смеси в бурильных трубах.

Прочность камня из метасоцементного раствора выше прочности камня из цементного раствора.

Для придания растворам повышенной текучести в раствор можно до­бавлять синтетическую смолу. Так, добавка до 5-10% резорциноформальдегидной смолы ФР-50 приводит к значительному снижению давления нагнетаний (до 30 %) раствора. Сроки схватывания такого раствора уменьшаются при введении дополнительно 0,25-0,5%-й кальцинированной соды.

Полимерцементные растворы могут содержать и комплекс различных смол, повышающих качество тампонжной смеси.

Цементно-латексные растворы представляют собой смесь цемента, воды, латекса, пеногасителя и ускорителя схватывания (чаще всего NaCl).

Латекс вводят в раствор 1-2%, электролита 2-3%. Цементный раствор можно готовить и на растворе хлористого кальция. Тогда раствор латекса соединяют с цементным раствором при его закачивании в скважину через смеситель.

Тампонажную смесь с добавкой латекса используют обычно для изоляции поглощающих трещиноватых зон.