повышение пластичности тампонажного камня для укрепления цементного раствора

Купить бетон в Москве

Также в соответствии со стандартами бетоны классифицируются по истираемости — марки G1-G3 и средней плотности. В зависимости от конкретного технического задания, требований к конструкции или ЖБИ выбирают бетонные смеси на гравии или граните. С помощью гранита получают тяжелые бетоны. В продаже бетон ММ, а также легкие бетоны, смеси и растворы для выполнения строительных работ и производства ЖБИ изделий различного назначения.

Повышение пластичности тампонажного камня для укрепления цементного раствора купить раствор бетона цена в уфе

Повышение пластичности тампонажного камня для укрепления цементного раствора

Помимо углеводородов в низкомолекулярной части нефти присутствуют в незначи- тельных количествах также кислородные нафтеновые кислоты, фенолы , сернистые мер- каптаны, сульфиды и азотистые соединения. Для приближенной оценки группового состава углеводородов и содержания в них со- единений кислотного характера нафтеновых и карбоновых кислот, фенолов используют метод анилиновых точек и определяют кислотность. Возможность растворения в воде углеводородов, как и других неполяр- ных веществ, определяется числом льдоподобных структур.

Чем больше этих структур, тем больше полостей, куда могут внедриться неполярные молекулы, и тем больше величина их растворимости. Большое значение при этом имеет соотношение размеров молекул углеводородных жидкостей и пустот в льдопо- добных структурах, наличие в воде органических и неорганических веществ, стабилизирующих ее структуру и приводящих к возникновению в системе про- цессов высаливания и всаливания неполярных молекул.

Эти явления, кажущие- ся несущественными на первый взгляд, оказывают большое влияние на процес- сы, происходящие на различных поверхностях раздела в промывочных жидко- стях. Элементарный и групповой состав углеводородных жидкостей определяют их физические свойства, а также поведение дисперсной фазы и различных до- бавок, регулирующих свойства углеводородных суспензий и эмульсий.

Изме- няя групповой состав, в частности, дизельного топлива, можно регулировать дисперсность битумной твердой фазы и тем самым изменять технологические характеристики углеводородных суспензий. Они яв- ляются дисперсной фазой аэрированных промывочных жидкостей пен и по- падают в буровые суспензии и эмульсии с поверхности.

Кроме того, газы попа- дают в промывочные жидкости при разбуривании газоносных пластов. Во всех случаях газы принимают участие в физико-химических процессах в промывочных жидкостях, а именно: взаимодействуют с минеральными по- верхностями и растворенными веществами; изменяют структуру воды, влияют на растворимость в ней минералов; выделяясь из дисперсионной среды, обра- зуют газовую фазу, которая отражается на технологических характеристиках буровых растворов.

В некоторых случаях указанные явления могут стать причиной серьез- ных осложнений и аварий. Возникно- вение и рост размеров пузырьков газа происходят, как правило, вблизи поверх- ности минералов, находящихся в промывочной жидкости. Пузырьку легче ото- двинуть упорядоченные силовым полем частицы молекулы воды от твердой поверхности, чем оторвать их одну от другой.

Причем диффузия газа в пузырек происходит в том случае, если парциальная упругость газа в растворе превыша- ет его парциальное давление внутри пузырька. Вначале в пузырьке преобладает газ с наибольшей упругостью. Затем состав газовой фазы меняется вследствие различной скорости диффузии новых молекул газов. Таким образом, полу- чается, что пузырьки разного размера имеют неодинаковый состав газовой фа- зы. Их выделение на твердых поверхностях часто носит избирательный харак- тер.

Растворимость газов обычно уменьшается с увеличением концентрации в дисперсионной водной среде других растворенных веществ. Например, раство- римость метана при появлении в воде NaCl снижается в раза. Однако одно- временно с ростом в воде концентрации электролитов повышается упругость растворенных газов. Поэтому увеличение содержания электролитов в жидкой фазе промывочных жидкостей может уменьшить число пузырьков, выделяю- щихся из раствора, но не повысит заметно их минимальных размеров, а значит, и не уменьшит числа устойчивых зародышей.

Основной объем бурения скважин проводится суспензиями, в которых ак- тивной твердой фазой являются высокодисперсные разновидности глин, пред- ставляющие собой тонкообломочные смеси минералов в основном кристалли- ческого строения , образовавшиеся в результате физико-химического выветри- вания горных пород. Основную их часть составляют глинистые минералы, представляющие высокодисперсные и относительно стабильные минеральные соединения груп- пы водных алюмосиликатов слоистого или слоисто-ленточного строения.

Их высокая дисперсность, характеризующаяся коллоидными и близкими к ним размерами частиц, обусловлена спецификой свойств базальных плоских по- верхностей микрокристаллов этих частиц [2, 4, 6, 12, 14]. Основу слоистого строения глинистых минералов составляют кремне- кислородные тетраэдрические и алюмогидроксидные октаэдрические сетки, неограниченно развитые в плоскости. Тетраэдрические сетки состоят из тетра- эдров, связанных между собой через вершины своих оснований.

Четыре вер- шины тетраэдра [SiO4]4- заняты анионами О2-, а в центре его находится более мелкий катион. Связи между Si и О, а также А1 и О в тетраэдрах имеют преимущественно ковалентный ха- рактер. Число окружающих ионов является координационным числом дан- ного иона, и оно тем больше, чем меньше различие в размерах ионов таблица 4. Таблица 4.

Соединение тетраэдров осуществляется через мостиковые ионы кислорода Oм. В слои- стых силикатах в каждом тетраэдре три иона кислорода, через которые образуется кремне- кислородный слой, - мостиковые и только один ион кислорода, через который этот слой со- единяется с октаэдрическими катионами - немостиковый Онм. Такой слой соответствует формуле [Si2O3мО6нм].

Амфибольные ленты - двойные цепочки - имеют также один немостиковый и три мо- стиковых иона кислорода. В случае 6-членного из 6 тетраэдров звена они соответствуют формуле [Si4O5мО6нм]. Октаэдрические сетки образуют октаэдры, сочлененные боковыми ребрами. Вершины октаэдра заняты кислородом или гидроксид-ионами.

Со- единение октаэдров в нем происходит через два гидроксид-иона, причем каждый из них ока- зывается связанным с двумя ионами алюминия. Центры многогранников, как в тетраэдрических, так и в октаэдрических слоях распола- гаются гексагонально, причем гексагональные ячейки обеих слоев соизмеримы между собой. Слои, соединяясь между собой в различных сочетаниях, образуют кристал- лические решетки глинистых минералов.

Иными словами, кристаллическая ре- шетка глинистых минералов образуется сочетанием кремнекислородных и кис- лород-гидроксид-алюминиевых слоев см. В глинистых минералах соотношение между этими слоями, образующими пакеты, обозначают цифрами , , При соединении тетраэдрического и октаэдрического слоев ионы О2- тетраэдрического слоя, расположенные на вершинах тетраэдров, становятся общими для обоих слоев, т.

Строение и свойства глинистых минералов [2] Число глинистых минералов значительно. Их классификация табл. Сергеевым, учитывает как особенности кристаллохи- мического строения, так и специфические свойства, проявляемые ими при вза- имодействии с жидкостями. На втором месте по распространен- ности находятся минералы группы монтмориллонита.

Третий минерал по рас- пространенности — каолинит. Рисунок 4. Группа монтмориллонита. Наиболее распространенными минералами этой группы являются диоктаэдрические монтмориллонит и нонтронит, реже распространены триоктаэдрические сапонит и гекторит и др. Химический со- став минералов этой группы таблица 4. Монтмориллонит и другие минералы этой группы состоят из двух тетраэд- рических сеток, между которыми располагается октаэдрическая сетка, то есть име- ют структуру типа 2: I рисунок 4.

Все вершины тетраэдров обращены к цен- тру структурного слоя и совместно с гидроксидами октаэдрической сетки обра- зуют общий слой, в котором в вершинах, общих для обеих сеток, располагаются атомы кислорода, а в вершинах октаэдров, не связанных с тетраэдрами, - гид- роксиды. Поэтому молекулы воды и других, полярных жидкостей могут свободно проникать между структурными слоями монтмориллонита и раздвигать их, снижая тем самым и без того крайне слабое молекулярное взаимодействие меж- ду ними.

В зависимости от количества воды, находящейся в межслоевом простран- стве, базальное расстояние в решетке монтмориллонита может изменяться от 9,6. В зависимости от типа межслоевого катиона-компенсатора межплоскостное расстояние в воздушно- сухих монтмориллонитах может изменяться в пределах 12,,5.

При- сутствие положительных катионов в межслоевом пространстве не придает свя- зям в монтмориллоните характера ионных, так как отрицательный потенциал октаэдрической сетки в значительной степени экранируется наружными тетра- эдрическими сетками.

Будучи гидратированным, катион-компенсатор имеет увеличенные размеры и при удалении молекул межслоевой воды не допускает сближения слоев до расстояний действия ионных сил. Только при нагревании до 0С, когда дегидратируются сами катионы, слои сближаются и между ними может возникнуть ионное взаимодействие.

Кроме того, катионы компен- сируют дефицит положительных зарядов только в одном слое а не в обоих смежных слоях и поэтому не являются связующим «мостиком» между сосед- ними слоями. Перечисленные особенности структуры монтмориллонитовых глин при- дают поверхностям внутренних слоев высокую активность.

Вследствие того, что суммарная площадь внутренних слоев во много раз превосходит суммарную поверхность краевых участков, базальные поверхности в монтмориллонитах иг- рают ведущую роль в физико-химических реакциях. Группа гидрослюд. В основе минералов этой группы, например гидрому- сковита иллита и гидробиотита лежит структурный слой типа , как у монт- мориллонита. Структура гидрослюд см. Поэтому гидрослюды относятся к минералам с нерасширяющейся решеткой, имеющей размеры около см.

С другой стороны, внешние базальные грани гидрослюд, несущие отрицательный некомпенсированный заряд, активно взаимодействуют с водой. Группа каолинита. Из минералов этой группы наибольшее распростране- ние имеют каолинит и галлуазит. Решетка минералов этой группы со- стоит из одной тетраэдрической и одной алюмокислородно-гидроксидной сеток структурный тип , сочлененных таким образом, что вершины тетраэдров примыкают к вершинам октаэдров рисунок 4.

Гидроксиды, занимающие оставшуюся треть позиций в этом слое, располагаются так, что находятся прямо под «дыркой» гексагональной ячейки. Межплоскостное расстояние у каолинита с совершенной структурой со- ставляет 7, см. Достаточно прочная связь между соседними слоями, обу- словливающая жесткость кристаллической решетки, осуществляется водо- родными связями, которые возникают между поверхностными гидроксидами октаэдрического и кислородом тетраэдрического слоев.

Вследствие этого внут- ренние поверхности элементарных слоев в каолините не могут взаимодейство- вать с жидкостями. Активность внешних базальных граней кристаллов каолинита при от- сутствии изоморфных замещений также невысока. Группа сепиолита—палыгорскита. Эта группа минералов имеет слои- сто-ленточную цепочную структуру и представлена сепиолитом и палыгор- скитом аттапульгитом. Кремнекислородные тетраэдры соединены в них через вершины или грани с образованием плоских лент [Si4О11] и цепочек [SiO3] Ленты соединяются друг с другом основаниями тетраэдров так, что вершины их в каждой чередующейся ленте направлены в противоположные стороны.

Это находит отражение во внешней форме кристаллов - минералы этой группы имеют вытянутую форму. В плоскости, перпендикулярной к удлиненной оси, ленты через одну со- единены атомами магния в октаэдрической координации. Октаэдрический слой дополнен группами ОН, расположенными в центральной части октаэдров, а также у их свободных краев. В результате присоединения к этим гидроксидам водорода образуется вода, прочно связанная с боковыми стенками каналов, ко- торые чередуются с октаэдрическими слоями.

У палыгорскита часть кремния тетраэдров и магния октаэдров заменена алюминием рисунок 4. Это обусловливает прочность кристаллов в процессе физико-химического взаимо- действия глин с дисперсионной средой промывочных жидкостей. Вода в мине- ралах этой группы находится в каналах с поперечным сечением 6,4х3,7. Кроме поверхностей внутренних каналов, активными у палыгорскита и сепиолита являются поверхности, обусловленные разрывами кислородных мо- стиков на ребрах и торцевых участках кристаллов.

Заряд разорванных связей компенсируется протоном, переводя кислород в гидроксид. Сюда относятся в первую очередь гуминовые комплексы и сульфокислоты, битумы, углеводные и белковые полимеры, полисахариды, высокодисперсные оксиды металлов, карбонатные и алюмосиликатные поро- ды [20]. Сапропели подразделяются на органические, кремнеземистые, карбо- натные и смешанные. Вид сапропеля во многом определяет свойства бурового раствора.

Они используются в естественном виде и высушенными. Сапропели применяют в качестве единственной активной твердой фазы сапропелевые растворы , а также как добавки общеулучшающего действия к глинистым растворам и естественным промывочным жидкостям.

По свойствам, и в первую очередь по структурно-реологическим и филь- трационным, растворы из сапропелей не уступают растворам из глинопорош- ков лучших марок. Экологически безвредны. Он может иметь примесь песка и глины, применяется в комовом и порошкообразном виде.

Мел желательно использовать с минимальным содержанием песка. Он не набухает, распускается в воде только в процессе перемешивания, причем зна- чительно труднее глины. Частицы мела менее гидрофильны, чем глинистые, по форме округлые. Обменная емкость мела незначительна, вследствие чего он нечувствителен к действию солей. В качестве сырья для промывочных жидкостей применяется намного реже глины.

Для эффективного применения необходима хорошая диспергация. Поэтому управление качеством промывочных жидкостей связано, прежде всего, с комплексом явле- ний на поверхностях твердых частиц и пузырьков газа, находящихся в диспер- сионной среде. Рисунок 5. Так как межмолекулярное взаимодействие в среде сильнее, то равнодействующая сила притяжения будет направлена нормально к поверхности в сторону среды, то есть в сторону жидкой фазы, если это жидкость и газ.

При увеличении площади поверхностей раздела путем дробления частицы выводятся из объемной фазы в поверхностный слой, совершая при этом работу против сил взаимодействия между ними. Эта работа в изотермических условиях пропорциональна измене- нию площади и равна изменению свободной поверхностной энергии.

Коэффициент поверхностного натяжения всегда больше нуля. Поэтому при погружении одной фазы жидкой, газообразной в другую первая принимает форму шара. Поверхностное натяжение жидкостей может быть точно измерено различ- ными методами. Увеличение площади поверхности раздела в гетерогенных системах так- же ведет к увеличению доли поверхностной энергии. Предположим, что общий запас энергии какой-то частицы равен некото- рой величине Е.

Эта величина состоит из двух слагаемых - энергии массы или объема Ет и поверхностной энергии Es, т. Анализ последнего уравнения показывает, что если объем частиц V большой, то второй член очень мал, и им можно пренебречь. И, наоборот, если при высокой степени дисперсности объем частиц V очень мал, энергия частиц будет в основном связана с энергией поверхности.

Иными словами, в грубодис- персных системах преобладает объемная энергия, связанная с массой, а в вы- сокодисперсных системах - поверхностная энергия. Дальнейшее дробление дисперсной фазы вплоть до молекул или ионов приводит к исчезновению по- верхности раздела фаз. При этом второй член уравнения будет стремиться к нулю. Согласно второму принципу термодинамики, в системах, обладающих из- бытком свободной энергии, могут самопроизвольно протекать процессы, уменьшающие запас энергии.

Уменьшение суммарной площади поверхности тонкодисперсных частиц ведет к самоукрупнению частиц. Вещества - поглотители называют сорбентами, поглощаемые газы или растворенные вещества - сорбатами или сорбтивами. Различают четыре основных сорбционных процесса: абсорбцию, ад- сорбцию, капиллярную конденсацию, хемосорбцию. Абсорбцией называют поглощение газа или пара всем объемом твердого вещества или жидкости.

Этот процесс состоит в проникновении молекул газа в массу сорбента и за- канчивается образованием твердого или жидкого раствора. Распространение молекул газа в твердой или жидкой фазе происходит главным образом путем диффузии. Так как в твердых веществах скорость диффузии очень мала, то абсорбция в них протекает мед- ленно и для установления равновесия требуется значительное время.

Повышение темпе- ратуры ускоряет ход абсорбции. Примером абсорбции является поглощение газов и па- ров различными материалами. Адсорбцией называют процесс самопроизвольного повышения концентрации газооб- разного или растворенного вещества на поверхности твердого тела или жидкости в гете- рогенных неоднородных системах. Адсорбируемое вещество носит название адсорбата или адсорбтива, адсорбирующее — адсорбента.

Адсорбция является чисто поверхностным процессом, который заключается во взаимодействии молекул или ионов адсорбата газа или растворенного вещества с поверхностью адсорбента за счет сил Ван-дер-Ваальса, водород- ных связей, электростатических сил. Скорость такого процесса велика, и адсорбция про- текает мгновенно, если поверхность адсорбента легкодоступна для молекул адсорбата.

В пористых адсорбентах адсорбция протекает медленнее и с тем меньшей скоростью, чем тоньше поры адсорбента. Капиллярная конденсация представляет собой процесс сжижения пара в порах твердого сорбента. Пар может конденсироваться лишь при температуре ниже критиче- ской. Если образующаяся жидкость хорошо смачивает стенки капилляров, т. Когда пар над мениском дости- гает насыщения, начинается конденсация, и поры адсорбента заполняются жидкостью.

Особенностью конденсации паров в капиллярах является то, что над вогнутым мениском давление насыщенного пара понижено по сравнению с давлением насыщенного пара над плоской поверхностью при той же температуре. Это известное из физики явление приводит к тому, что в капиллярах пар начинает конденсироваться при более низком его давлении, когда над плоской поверхностью конденсация еще не происходит.

Примером капиллярной конденсации является накопление влаги в порах цементного порошка, приводящая к комкованию цементов при длительном хранении. Хемосорбция - это процесс адсорбции, поверхности твердого тела или жидкости с по- следующим химическим взаимодействием. Поскольку процессы адсорбции наиболее часто встречаются в промывоч- ных жидкостях, более подробно остановимся именно на ней.

Процессы адсорбции обратимы и носят избирательный ха- рактер. Частицы, находящиеся в адсорбционных слоях, не закреплены жестко, они могут выходить за пределы действия межмолекулярных сил, т. Со временем среднее число частиц, покинувших поверхностный слой, становится равным числу адсорбируемых частиц за тот же период вре- мени и в системе устанавливается адсорбционное равновесие. Процесс адсорбции экзотермичен, то есть протекает с выделением тепла.

В соответствии с принципом смещения равновесий принцип Ле- Шателье , если на систему, находящуюся в установившемся динамическом равновесии, воздействуют извне, изменяя одно из условий, определяющих положение равновесия, то в системе усиливается тот процесс, течение кото- рого ослабляет влияние произведенного воздействия.

При этом положение равновесия сместится. Так, если процесс происходит с выделением тепла, повысить температуру системы можно, только подведя тепло извне. Такое воздействие вызовет увеличение колебания частиц, которое сопровождается поглощением тепла, т. Десорбция ослабит влияние оказанно- го воздействия. Таким образом, адсорбцию выгодно осуществлять при низ- ких температурах.

Абсорбция характеризуется малой энергией активации, то есть ма- лым энергетическим барьером, а, следовательно, большой скоростью ее протекания. Учитывать адсорбционные процес- сы на таких поверхностях необходимо при работе с порошкообразными мате- риалами, при использовании воздуха и газов для очистки скважин от выбу- ренной породы. Ленгмюр принял число активных мест на поверхности равным 1, а до- лю активных мест, связанных с адсорбированными молекулами, х рисунок 5.

Скорость адсорбции vа пропорциональна числу возможных соударений молекул со свободной поверхностью, то есть концентрации С и свободной доле поверхности 1- х. В отличие от адсорбции на твердой поверхности ад- сорбция на границах жидкость-жидкость и жидкость-газ характеризуется сле- дующими особенностями: - равноценностью всех участков жидкой поверхности, исключающей ад- сорбцию в строго определенных местах; - молекулы адсорбтива находятся в тепловом движении и имеют возмож- ность свободно перемещаться по поверхности.

Если пренебречь силовым полем дисперсной фазы, то состав поверхност- ного слоя чистой жидкости и состав ее в объеме будет одинаков. Поэтому при растворении какого-либо вещества в жидкости поверхностное натяжение ее может или увеличиваться, или уменьшаться. Это возможно при использовании поверхностно- активных веществ ПАВ , то есть веществ менее полярных, чем растворитель. В случае водных растворов поверхностно-активными является большинство рас- творимых в воде органических соединений.

При положительной адсорбции молекула органического химического реагента, находящаяся на поверхности, втягивается в глубь воды слабее, чем молекула воды, поскольку взаимодействие вода — вода сильнее, чем вода - ре- агент. Это приводит к обогащению поверхностного слоя молекулами ПАВ. В результате поверхностный слой обедняется электролитом.

Од- нако даже эти незначительные изменения приводят к особым свойствам свя- занной полем твердой частицы жидкости. В промывочных жидкостях диспер- сионная среда редко бывает «чистой». Она состоит из собственной жидкости, а также растворенных в ней ионов и молекул, адсорбирующихся одновременно с растворителем.

Поэтому при анализе явлений на границах раздела твердое - жидкость рассматривают отдельно смачивание и адсорбцию растворенных веществ нейтральных молекул - молекулярная адсорбция; ионов - адсорбция электролитов. Смачивание - явление, возникающее при контакте твердых тел с жидко- стями в результате молекулярного взаимодействия между ними. Смачивание жидкостью твердого тела можно рассматривать как результат действия сил поверхностного натяжения.

По углу смачивания можно строго разделить все твердые тела на две группы - гидрофильные, лучше смачивающиеся водой, чем углеводородами, и гидрофобные, наоборот, лучше смачивающиеся углеводородами. Кроме краевого угла, другой мерой гидрофильности поверхности явля- ется теплота смачивания, так как гидрофильные поверхности смачиваются водой с положительным тепловым эффектом.

По интенсивности молекулярного взаимодействия частиц и дисперсион- ной среды коллоидные и грубодисперсные системы делятся на лиофильные и лиофобные. Если дисперсионной средой является вода, то системы соот- ветственно называют гидрофильными и гидрофобными. Лиофильные коллоидные и грубодисперсные системы прочно связы- вают молекулы дисперсионной среды.

Лиофобные системы отличаются сла- бым взаимодействием твердых частиц с молекулами растворителя. Молекулярная адсорбция, когда на поверхности твердого вещества адсор- бируются молекулы веществ, растворенных в жидкости например, сероводо- род на поверхности нейтрализатора. Особенностью данного вида адсорбции является то, что она протекает медленней по сравнению с адсорбцией в газах или эмульсиях, потому что молекуле адсорбирующегося вещества необходимо преодолеть сопротивление молекул воды.

Это означает, что скорость молеку- лярной адсорбции лимитируется скоростью диффузии молекул растворенного вещества в растворителе. Поэтому для повышения скорости адсорбции систему подвергают перемешиванию или встряхиванию. Адсорбцию электролитов разделяют на несколько видов: эквивалентную, специфическую и обменную. Эквивалентная адсорбция, протекает при эквивалентном превращении анионов и катионов твердой фазы, то есть тогда, когда молекулы электролита по- глощаются целиком.

Механизм данного вида адсорбции состоит в том, что лучше адсорбирующийся твердой поверхностью ион электролита притягивает свой парный, хуже адсорбирующийся на поверхности. При этом взаимосвязь основного иона с поверхностью несколько ослабевает, потому что часть энер- гии тратится на адсорбцию парного иона. В результате оба иона адсорбируются поглощаются эквивалентно, и общая электроотрнейтральность на границе раздела фаз не изменяется. Данный вид адсорбции характерен, как правило, для слабых электролитов.

Специфическая адсорбция или адсорбция потенциалопределяющих ионов. Данный вид адсорбции наблюдается тогда, когда твердая поверхность избирательно поглощает ионы только одного вида, который сообщает ей свой заряд. Это становится возможным, когда микроучастки поверхности несущие определенный заряд адсорбируют противоположно заряженные ионы. Обменной адсорбцией называется процесс избирательного поглощения одного из ионов электролита, находящегося в растворе, при одновременном вытеснении другого иона того же знака с поверхности глины.

Данное явление присуще только глинам и играет важную роль как при обработке буровых рас- творов, так и в процессах бурения глинистых отложений. Например, повыше- ния способности распускаться до мельчайших частиц, глины, имеющие в каче- стве катиона компенсатора кальций, обрабатывают реагентами, содержащими катион натрия.

При этом натрий вытесняет кальций из межпакетного простран- ства глины, ослабляет связи между слоями и облегчает попадание воды внутрь глинистых частиц, облегчая их набухание. Если в разрезе скважины при бурении встречаются глинистые породы, то под действием жидкостей они размокают, разупрочняются и могут привести к образованию каверн и другим осложнениям. Для повышения устойчивости стенок скважин целесообразно применять ингибирующие упрочняющие бу- ровые растворы, которые содержат катионы поливалентных металлов, причем, чем выше валентность, тем лучше.

Катионы, содержащиеся в растворе, заме- щают катионы компенсаторы в глине и благодаря меньшим размерам, и боль- шему заряду, лучше удерживают слои глин в устойчивом состоянии. При этом процесс набухания глины замедляется. Поэтому при бурении скважин, особен- но в глинистых отложениях, эффективно применение минерализованных рас- творов, причем, чем больше заряд катиона, тем меньшая концентрация ионов необходима для получения необходимого эффекта. Обмениваемые ионы называются обменным комплексом глин, причем это могут быть как анионы, так и катионы.

Обменная емкость глин измеряется в мг. Таким образом, обменный комплекс — это наиболее связанные ионы, находящиеся в глинистой частице. Основные закономерности обменной адсорбции. Поверхностно-активные вещества должны обладать поверхностным натяжением, меньшим поверхностного натяжения растворите- ля иначе накопление вещества в поверхностном слое термодинамически не- выгодно , и сравнительно малой растворимостью.

При хорошей растворимости они стремились бы уйти с поверхности вглубь жидкости. В результате накопления на поверхности раствора молекул этих веществ, слабо взаимодействующих друг с другом, межмолекулярное взаимодействие в поверхностном слое уменьшается, и поверхностное натяжение падает. Характерной особенностью строения молекул большинства поверхностно- активных веществ является их дифильность, т.

Обладаю- щая значительным дипольным моментом и хорошо гидратирующаяся полярная группа обусловливает сродство поверхностно-активного вещества к воде. Гид- рофобный углеводородный радикал является причиной пониженной раствори- мости этих соединений. В литературе молекулы поверхностно-активного веще- ства принято изображать общепринятым символом: О где кружок обозначает полярную группу, а черточка - неполярный радикал. Поверхностно-активными веществами относительно воды являются многие органиче- ские соединения, а именно жирные кислоты с достаточно большим углеводородным радика- лом, соли этих жирных кислот мыла , сульфокислоты и их соли, спирты, амины.

Поверхностно-инактивные вещества обладают поверхностным натя- жением, большим чем поверхностное натяжение растворителя иначе они са- мопроизвольно накапливались бы в поверхностном слое , и обычно высокой растворимостью, что способствует их стремлению уйти с поверхности в объем. Поверхностно-инактивными веществами в отношении воды являются все неорганиче- ские, электролиты - кислоты, щелочи, соли. Молекулы этих веществ не имеют гидрофобной части и распадаются в воде на хорошо гидратирующиеся ионы.

Одновалентные ионы вызы- вают сравнительно небольшое повышение поверхностного натяжения. Двухвалентные ионы эффективнее одновалентных в эквимолярных растворах. Из органических веществ поверхностно-инактивными относительно воды являются лишь ионизирующиеся вещества, у которых неполярная часть молекулы отсутствует или очень мала.

К таким веществам относятся, например, муравьиная и аминоуксусная кислоты, В неводных растворителях неорганические электролиты также повышают поверхност- ное натяжение, причем величина этого эффекта зависит от природы растворителя. Так, при введении иодида натрия в метиловый спирт сильно повышается поверхностное натяжение, у этилового спирта поверхностное натяжение повышается примерно вдвое меньше, в спиртах большего молекулярного веса эффект еще меньше.

Такие вещества обладают поверхностным натяжением, близким к поверхностному натяже- нию растворителя. Примером веществ, весьма малоактивных в отношении воды, могут слу- жить сахара - при растворении сахаров в воде ее поверхностное натяжение почти не изменя- ется. Однако следует заметить, что сахара, не изменяя заметно поверхностного натяжения на границе водный раствор - воздух, часто оказываются поверхностно-активными на границе водный раствор - твердая фаза или другая жидкость.

На рисунке 5. При повышении концентрации поверхностно-активного вещества кривая 1 изотерма сначала круто падает почти по прямой. Наличие этого участка на изотерме определяется тем, что вначале вся поверхность раздела жидкость - воздух свободна от поверхностно-активного вещества, и небольшие его коли- чества, присутствующие в растворе, почти целиком уходят на поверхность. Затем следует криволинейный участок изотермы, отвечающий средним концентрациям поверхностно-активного вещества.

В этих условиях значи- тельная часть поверхности уже занята молекулами поверхностно-активного вещества, что снижает дальнейшую его адсорбцию на границе раздела. Нако- нец, большим концентрациям поверхностно-активного вещества на изотерме отвечает почти горизонтальный участок, показывающий, что поверхностное натяжение мало зависит от концентрации. При повышении концентрации поверхностно-инактивного вещества в растворе кривая 2 изотерма полого поднимается.

Это объясняется тем, что поверхностно-инактивные вещества благодаря большому поверхностному натяжению и хорошей растворимости уходят в объем, а на границе раздела жидкость - воздух имеется лишь сравнительно небольшая часть этого веще- ства, попадающая туда в результате диффузии из объема раствора.

Наконец, при повышении концентрации веществ, не влияющих на по- верхностное натяжение кривая 3 , изотерма, естественно, представляет собой прямую, параллельную оси концентраций. Поверхностная активность вещества зависит не только от его природы, но и от свойств растворителя среды. Вода, наиболее часто применяющийся растворитель, обладает большим поверхностным натяжением, и поэтому по отношению к ней многие вещества проявляют поверхностную активность.

Спирты обладают значительно мень- шим поверхностным натяжением, чем вода. Поэтому некоторые вещества, по- верхностно-активные в отношении воды, являются инактивными в отношении спиртов. Баланс молекулярных сил на вновь образованной поверхности индивидуальных жид- костей, а, следовательно, и равновесное значение поверхностного натяжения устанавлива- ются практически мгновенно.

На поверхности же растворов поверхностно-активных ве- ществ должна установиться равновесная концентрация поверхностно-активного вещества, что происходит в результате диффузии. Поэтому, если молекулы поверхностно-активного вещества большие, медленно диффундирующие, например молекулы высших жирных кис- лот и их солей, равновесное значение поверхностного натяжения на границе раствор - воз- дух может устанавливаться довольно долго.

Поверхностное натяжение индивидуальных жидкостей монотонно уменьшается с тем- пературой. Поверхностное натяжение растворов некоторых поверхностно-активных ве- ществ с повышением температуры может изменяться по кривой с максимумом. Максимум на кривой 2 объясняется десорбцией поверхностно-активного веще- ства в определенном интервале температур, что приводит к увеличению поверхностного натяжения. При более высоких температурах, после окончания процесса десорбции, по- верхностное натяжение снова начинает снижаться.

В случае ад- сорбции молекул воды сольватацию называют гидратацией. Она имеет много общего с гидратацией ионов и молекул в растворах, т. Природа активных центров поверхностей твердых и газообразных частиц в промывочных жидкостях различна.

В минеральных компонентах она обу- словлена, например, сколами кристаллов, координационно не насыщенными атомами. Причем число и расположение активных центров зависят от энерге- тического рельефа поверхности, на которой отдельные ячейки представляют энергетические «ямы» рисунок 6. Попадая в эти ямы, молекулы воды те- ряют часть своей потенциальной энергии и ограничивают свое движение преде- лами ячеек, отгороженных друг от друга энергетическими или геометриче- скими барьерами.

Рисунок 6. При этом число молекул воды, приходящихся на единицу поверхности, т. Взаимодействие воды с активными центрами минералов может происходить вследствие образования водородных или молекулярных связей. Водородная связь меж- ду гидратированными молекулами воды и активными центрами, например, глинистых минералов возникает, прежде всего, на их поверхности, образованной гидроксидными группами октаэдрического слоя.

В каолините октаэдрический слой с одной стороны сво- боден, т. Поэтому половина поверхностей спайно- сти каолинита, на которых и адсорбируются молекулы воды, будет представ лять со- бой сетки, составленные из оснований тетраэдров кремнекислородной сетки. В глини- стых минералах, имеющих не двух-, а трехслойную структуру, например, в монтморил- лонитах, октаэдрический слой прикрыт тетраэдрическими с обеих сторон, и поэтому в них спаенные поверхности представляют основание тетраэдров.

Этот кислородный слой имеет ячеистый характер. Ячейки создаются за счет свободного пространства, которое об- разуют шесть молекул кислорода из оснований тетраэдров и имеют гексагональную форму. Приходя в соприкосновение с твердой поверхностью глини- стых частиц, молекула воды проваливается в такую ячейку и образует с находящейся на ее дне гидроксидной группой водородную связь, которую могут разорвать только тепловые ко- лебания.

Молекулу воды, попавшую в ячейку, трудно из нее вывести с помощью тангенци- ально двигающихся молекул и ионов, так как она защищена от их ударов стенками кремнекис- лородного каркаса. При разрыве водородной связи молекула будет сбита другими молеку- лами воды и вовлечена в их тангенциальное движение.

Через некоторое время она может попасть в новую ячейку и т. Так как ячейки глинистых частиц располагаются друг от друга на расстоянии 5, см, а кратчайшее расстояние между молекулами воды составляет 2, см, то они адсорбированные в ячейках не в состоянии сохранять друг с другом водо- родные связи и создавать по плоскостям спайности глинистых минералов мономолекуляр- ные слои за счет молекул, соединенных, например, в гексагональные группы.

Вокруг цен- тров адсорбции, которыми служат ячейки, при малой влажности возникают рои молекул, изолированные друг от друга свободными от воды пространствами. Связь воды с глинистыми минералами при межмолекулярных взаимодей- ствиях возникает в результате гидратации обменных катионов, насыщающих свободные валентности в местах сколов на поверхности кристаллов при изо- морфных замещениях. Иногда разрушение решетки может привести к нарушению связей, которые обусловливают гидратацию глинистых минералов не только через об- менный катион, но и непосредственно через поляризующее действие электро- статических сил.

В условиях естественного увлажнения молекулы воды, связанные водородными связя- ми в гексагональных ячейках глин, в результате трансляционного движения могут обме- ниваться местами с молекулами воды, координационно-связанными межмолекулярными силами с обменными катионами. При этом по пути из одной в другую молекула воды должна побывать в координационном слое и испытать на себе координирующее воздей- ствие обменных катионов.

Число активных центров на поверхностях минеральных и синтетических частиц в промывочных жидкостях может быть увеличено путем обработки их поверхностно- активными химическими реагентами, молекулы которых несут воду не только поверх- ностную, но и внутреннюю вода набухания полимера. Наличием в воде поверхностно-активных веществ обусловлена также гидратация поверхностей газовых пузырьков в воде. В результате адсорбции на границе раздела фаз газ- вода химические реагенты ориентируются полярными группами в сторону воды и упорядо- чивают ее молекулы.

Под воздействием адсорбировавшегося химического реагента весь пузырек окружается гидратной оболочкой. Причем гидратные оболочки отдельных поляр- ных групп органических молекул препятствуют их предельному уплотнению в поверх- ностном слое и играют роль поверхностной пленки, занимая в них большие площади, чем молекулы поверхностно-активных веществ. Искажению структуры связанной воды способ- ствует также энергетическая неоднородность поверхности твердых частиц, обусловленная силовой неоднородностью активных центров.

В непосредственной близости от активных центров дипольные молекулы воды ориентируются осями перпендикулярно к поверхности активных цен- тров рисунок 6. По мере заполнения активных центров в процессе увлажнения структура связанной воды все более приближается к структуре свободной воды.

Актив- ные центры все меньше влияют на упорядочение молекул воды, а молекулы из ближайшего окружения воздействуют на них все больше. Физические свойства воды выравниваются. Прочносвязанная вода хорошо удерживается поверхностью дисперсных частиц и не удаляется из них даже при огромных давлениях. Возникновение рыхлосвязанной воды обусловлено формированием гид- ратно-ионных, так называемых диффузных слоев жидкости у поверхности ча- стиц. Рыхлосвязанная вода имеет более низкий энергетический уровень свя- зи, чем прочносвязанная.

Ее свойства приближаются к свойствам свободной воды, и она может быть отфильтрована из дисперсных систем при незначи- тельных давлениях. Связь молекул воды может происходить не только под действием сило- вого поля поверхности, обусловленной активными центрами, но и вследствие затруднения трансляционного движения молекул воды по пустотам льдо- подобного каркаса в результате искажения или частичного заполнения этих пустот вблизи поверхности. Свойства молекул воды, связанных обменными ионами поверхности твердой частицы, отличаются от свойств воды в объеме тем больше, чем выше плотность заряда иона.

Кривые обезвоживания моноионных форм бентонитов при нагревании рисунок 6. Впервые эти явления были открыты в г. Он показал, что при наложении разности электрических потенци- алов на электроды, опущенные в заполненные водой стеклянные трубки, во- ткнутые в кусок сырой глины, как это схематически показано на рис. Это указывало на то, что частицы глины переносятся в электрическом поле к положительному полюсу. Более поздними исследованиями было установлено, что частицы переносятся в элек- трическом поле с постоянной скоростью.

Эта скорость тем больше, чем выше приложенная разность потенциалов и диэлектрическая проницаемость среды, и тем меньше, чем больше вязкость среды. Перенос частиц в электрическом поле получил название электрофореза, т. Если же осуществить вынужденное механическое перемещение фаз отно- сительно друг друга, то в дисперсной системе возникает разность потенциалов: а потенциал оседания при движении дисперсных частиц в неподвижной жидкости; б потенциал течения при движении жидкости относительно не- подвижной твердой поверхности.

Поэтому результаты исследований электрокинетических характеристик промывочных жидкостей все чаще применяют для анализа этих процессов. С современной точки зрения заряд на дисперсных частицах обусловлен нали- чием на поверхности двойного электрического слоя из ионов, возникающего либо в результате избирательной адсорбции одного из ионов электролита находящего- ся в растворе, либо за счет ионизации поверхностных молекул вещества [5, 8, 22].

Независимо от причин образования ДЭС под действием сил электроста- тического притяжения образуются, по крайней мере, два слоя ионов, один из которых расположен на поверхности, другой - в растворе на определенном расстоянии.

Теория Квинке-Гельмгольца предполагает, что один из слоев находится на твердой по- верхности, а другой в жидкости. Плотность избыточных зарядов одного знака в нашем случае, отрицательных возраста- ет сразу от 0 до определенного значения и далее, при переходе в жидкость, падает и изменя- ет знак на положительный. При дальнейшем смещении вглубь жидкости плотность избы- точных зарядов вновь приходит к 0. Изменение избыточного заряда аналогично падению потенциала между обкладками конденсатора рисунок 6.

Поэтому в результате электростатического притяжения и теплового движения создается диффузионное распределение противоионов в наружном слое рисунок 67, а. При этом кон- центрация катиона Скат убывает по мере удаления от поверхности вглубь раствора, а концен- трация анионов Сан — возрастает рисунок 6. Плоскость скольжения АВ рисунок 6. Она будет определять перемещение фаз при наложении электрического поля, т.

В таком случае, говорят, что ДЭС сжимается. В современной теории строения ДЭС Штерна используются следующие предпосылки: а формирование слоя противоионов происходит не только вследствие электростатического взаимодействия их с заряженной поверхностью, но зависит и от адсорбционных сил поверхности твердой частицы, которые действуют на коротких расстояниях и являются ответственными за формирование первого слоя противоионов в молекулярном конденсаторе; б как бы ни были малы противоионы, они имеют конечные размеры.

Исходя из этих условий, принимают, что слой I противоионов рисунок 6. Соотношение между электростатическими и адсорбционными силами определяет концентрацию и заряд ионов у поверхности, если адсорбционная способность противоионов велика, то под совместным действием адсорбцион- ных и электростатических сил возрастает концентрация ионов в слое II.

В тех случаях, когда адсорбционные силы превысят силы электростатиче- ского притяжения первый слой может состоять из ионов одноименных с потен- циалопределяющими. Повышение концентрации электролитов приводит к сжатию ДЭС, причем сжимаемость увеличивается с ростом валент- ности. Такое определение означает, что под действием внешнего электрического поля перемещаются ионы диффузного слоя, а ионы адсорбционного слоя удерживаются на поверхности.

Это связано с тем, что многовалентные ионы втягиваются в адсорбци- онный слой, как вследствие сильных электростатических взаимодействий, так и вследствие большой адсорбируемости поглощаемости в соответствии с лиотропными рядами , которая связана с поляризуемостью ионов. Ядро частицы - это электронейтральный агрегат, состоящий из сотен и тысяч атомов или молекул. Ядро за счет избирательной адсорбции или диссоциации поверхностных молекул приобретает заряд.

Эти «прилипшие» противоионы частично нейтрализуют заряды адсор- бированных ионов, определяя заряд движущейся в электрическом поле ча- стицы. Эта частица называется гранулой или просто частицей. Вокруг гра- нулы располагается диффузный слой противоионов. Гранула вместе с диф- фузным слоем противоионов называется мицеллой. Мицелла в отличие от гранулы электронейтральна. Строение мицеллы в системе глина — вода приведено на рисунке 6. Агрегат с потенци- алопределяющими ионами составляет ядро мицеллы.

Вблизи ядра, в адсорбци- онном слое толщиной а, находится часть катионов, прочно связанных с ним электростатическими и адсорбционными силами. Ядро вместе с частью прочно связанных с ним катионов называют коллоидной частицей. В отличие от мицел- лы, являющейся в целом электронейтральной, частица несет электрический за- ряд.

Схематическое изображение мицеллы Диффузный слой мицеллы толщиной b составляют катионы, которые нахо- дятся ближе к периферийной части. Граница между диффузным слоем и соб- ственно коллоидной частицей, по которой происходит разрыв мицеллы, являет- ся границей скольжения. В случае гли- нистых пород увеличение их объема при взаимодействии с водой происходит вследствие положительного расклинивающего воздействия гидратных сло- ев, образующихся вокруг частиц.

Взаимодействие воды с сухой глиной начинается со смачивания ее по- верхности. Процесс смачивания поверхности частиц протекает с выделением тепла и сопровождается уменьшением суммарного объема системы глина - во- да, т. Контракция происходит вследствие увеличения плотно- сти адсорбированной воды, молекулы которой упорядочены силовым полем поверхности см. По мере утолщения слоя адсорбированной воды ее свой- ства приближаются к свойствам свободной воды, и контракция системы исче- зает.

При смачивании сухой породы поверхность раздела между водой и возду- хом в порах искривляется. Капиллярное давление обеспечивает подпитку водой поровых и трещин- ных каналов в сухой глине. Вода, проникая по порам внутрь породы, смачивает поверхности новых частиц, образует вокруг них гидратные слои. Изменению химической обстановки в системе глина-вода способствуют также диффузионные перетоки воды и ионов, особенно при достаточных размерах поровых каналов. Развивающиеся вокруг глинистых частиц гидратные оболочки оказывают на них расклинивающее воздействие.

Гидратированные частицы, раздвигаясь, увеличивают объем системы, глина набухает рисунок 7. При этом ослаб- ляется сцепление между частицами глины, ее прочность уменьшается и порода размокает. Рисунок 7. Для оценки набухающей способности глин пользуются показателями влажности, степени и давления набухания.

Все глинистые минералы адсорбируют различное количество воды, и в большей степе- ни монтмориллонит, за счет слабых связей и набухания кристаллической решетки. Адсорб- ция воды внутри обменного слоя вызывает эффективное набухание глинистой структуры, так как молекулы воды оттесняют слои до тех пор, пока в пространстве, содержащем один слой атомов натрия или кальция, не окажется четыре и более молекул воды. Отдельные пластины глины также адсорбируют воду на своих наружных поверхностях, где она удерживается электростатическим притяжением распавшихся атомных связей кристаллическое набуха- ние.

Известно также осмотическое набухание, где концентрация катионов между слоями частиц больше их концентрации в основной массе раствора. Поэтому вода втягивается в межслоевое пространство ввиду разницы в концентрации электролита, раздвигает слои с набуханием последних.

Осмотическое набухание по сравнению с кристаллическим приводит к большому увеличению общего объема. Например, натриевый монтмориллонит при кри- сталлическом набухании адсорбирует около 0,5 г воды на 1 г сухой глины, и его объем удваивается, а при осмотическом набухании он адсорбирует около 10 г воды на 1 г сухой глины, то есть его объем возрастает в 20 раз.

Каолинитовые глины гидратируются и набухают в воде плохо, поэтому суспензии из них неустойчивы. Гидрослюдистые и палыгорскитовые глины занимают промежуточное положение. Чем больше связанной воды содержится в глине, тем меньше они набухают, при этом свя- занная вода теряет растворяющую способность. Вода, содержащая различные минеральные соли, резко снижает гидрофильность глин и количество связанной воды.

При повышенной температуре количество связанной воды уменьшается в 1,5 раза, а процесс набухания воз- растает в несколько раз. Увеличения количества связанной воды, снижения набухаемости и повышения прочности глин можно достигнуть путем специальных добавок некоторых элек- тролитов. Частицы глины благодаря малому размеру удерживаются во взвешенном состоянии бесконеч- но долго в результате броуновского движения воды.

При этом скорость оса- ждения и вязкость зависят от поверхностных явлений удельной поверхности и поверхностной активности , которые происходят за счет двойного электриче- ского слоя. Коллоидная активность зависит от удельной поверхности, меняю- щейся в зависимости от формы частиц и их поверхностной энергии.

Коллоид- ные частицы обычно составляют незначительную долю в твердой фазе, но ока- зывают большое влияние на свойства бурового раствора благодаря своей высо- кой активности. Коллоидальность коллоидность является одной из основных характеристик глин.

Таблица 7. Метиленовую синь адсорбируют частицы глины размером, менее 1 мкм. При этом установле- но, что 1 г коллоидных частиц Саригюхского бентонита в среднем адсорбирует 59,0 см3 МС. Эта величина принята в качестве эталона при сравнительной оценке активности глин и твердой фазы буровых растворов. Критерием каче- ства глин и глинистых минералов является коэффициент коллоидальности К , характеризующий относительное содержание активного коллоидного ком- плекса глин в условиях наиболее полного диспергирования и представляющий собой отношение величины адсорбции МС 1 г исследуемой глины к величине адсорбции МС 1 г коллоидных частиц Саригюхского бентонита.

Гидрофильность глин Это способность глины связывать на своей активной поверхности некото- рое количество воды, переводя ее в связанное состояние. Глины связывают во- ду за счет большой удельной поверхности, как на самих частицах, так и ба- зальных слоях межпакетного пространства. По величине и природе энергии связи по Ребиндеру П. С увеличением удельной поверхности глины количество связанной воды рас- тет. Наиболее надежный при определении гидрофильности глинистых мине- ралов - метод теплоты смачивания, которая зависит от величины изменения поверхностной энергии и бывает тем больше, чем значительнее разница между свободными поверхностными энергиями дисперсионной среды и дис- персной фазы в момент их взаимодействия.

По теплоте смачивания можно рассчитать эффективную удельную поверхность для глин. Для улучшения смачивания водой применяют смачиватели-растворители и поверх- ностно-активные вещества. Молекулы смачивателей обладают дифильным строением. Адсорбируясь на поверхности воды, они ориентируются углеводородными цепями нару- жу, вследствие чего на поверхности создается как бы пленка углеводорода.

Этим объяс- няется понижение поверхностного натяжения и повышение смачивающей способности до значений, соответствующих поверхностному натяжению органических неполярных жид- костей. Глины, являясь носителями значительной физико-химической активности, ин- тенсивно взаимодействуют с окружающей средой, образуя большое количество адсорбционных и хемосорбционных соединений. Основные формы взаимодействия глин со средой сводятся к обменным реакциям замещения ионный обмен , необменным или частично обменным реакциям замещения и реакциям присоединения.

В реальных условиях эти реакции зачастую проходят одновременно, взаимно накладываясь. В первую очередь следует остановиться на реакциях ионного обмена. Однако эти реакции протекают лишь на поверхности глинистых частиц и ограничены величиной обменной емкости.

Катионные замещения ведут к существенному изменению глин и глини- стых суспензий. Действие каждого катиона индивидуально и зависит от его размеров, гидратации, активности. Тем не менее, существует два основных ти- па катион - замещенных глин: натриевый и кальциевый. Первый, к которому относятся замещения на щелочные металлы литий, натрий и др. Сус- пензии этих глин высокотиксотропны. Кальциевый тип, к которому относятся щелочноземельные, водородные и поливалентные замещения, отличается ми- нимальным набуханием и размоканием, низкой коллоидальностью.

Суспензии этих глин в большей или меньшей степени коагулированы. Необходимо различать замещения в тетраэдрических и октаэдрических слоях. Если для первых характерны прочные связи, то у последних они более лабильны, так как действуют, например, в монтмориллоните, изнутри структуры через большие расстояния. LafargeHolcim оказывает поддержку клиенту на всех этапах проекта — от проектирования до сдачи объекта заказчику. Компания поставляет материалы и технологии, проверенные в собственном научно-исследовательском центре и адаптированные под российский климат.

Столетний опыт работы, производственные мощности в более чем 80 странах мира и уникальные материалы помогают компании находить оптимальные решения для любого проекта. Удобное расположение производственных площадок позволяет доставлять продукцию железнодорожным, водным и автотранспортом в максимально короткие сроки. Лаборатория в Москве оснащена современным оборудованием. В ней проводятся исследования строительных конструкций, испытания цемента, бетона, асфальтобетона и всех типов грунта.

Решения LafargeHolcim помогают адаптировать конструктивы к фактическим условиям почвы и будущему движению транспорта, обеспечивая долговечность материала и низкие эксплуатационные расходы. LafargeHolcim придерживается принципов «зелёного» строительства.

Такой подход предполагает существенное снижение уровня воздействия на окружающую среду и человеческое здоровье на протяжении всего жизненного цикла инфраструктурного объекта. LafargeHolcim разрабатывает материалы в собственном исследовательском центре Lyon Technology Center, который отвечает за внедрение инноваций. На сегодняшний день компанией получено более патентов.

Компания LafargeHolcim готова стать надежным партнером по реализации проектов строительства инфраструктуры, начиная с этапа разработки и до завершения строительства. Специалисты LafargeHolcim помогут выбрать тип дорожного покрытия, определят оптимальную конструкцию дорожной одежды, подберут заполнители, составы бетонной и асфальтобетонной смеси в соответствии с техническими требованиями к проекту.

LafargeHolcim предоставляет комплексные решения при поставке материалов. Компания организует поставку цемента, дорожно вяжущих материалов, заполнителей, которые могут разрабатываться и подбираться с учетом потребностей конкретного клиента. Оптимальное географическое расположение производственных площадок и парк транспортных средств позволяют обеспечить бесперебойную поставку материалов для самых сложных проектов. На базе стационарной и мобильной лаборатории компания предлагает полный спектр лабораторных услуг — от определения свойств грунта перед началом проекта до контроля качества в процессе строительства.

Компания работает в этом секторе с г. Именно тогда компания Lafarge приняла активное участие в строительстве Суэцкого канала. Более ста лет Lafarge и Holcim сотрудничают с производителями стройматериалов и архитекторами по всему миру. За это время запатентовано более продуктов. Каждая партия проверяется на соответствие российским стандартам, что гарантирует стабильность физико-химического состава и эффективность материала. Компания предлагает стандартные и инновационные технологии с учетом потребностей клиентов.

Все материалы разрабатываются в исследовательском центре в Лионе. Компания предлагает услуги персональных менеджеров, консультантов и специалистов лаборатории. Вам помогут подобрать оптимальный состав, оформить документы и организовать логистику. Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных сведения о местоположении; тип и версия ОС; тип и версия Браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник откуда пришел на сайт пользователь; язык ОС и Браузера; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; ip-адрес в целях функционирования сайта, проведения статистических исследований и обзоров.

Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт. Транспортное строительство. Главная Отраслевые решения Транспортное строительство. LafargeHolcim разрабатывает и обеспечивает комплексную поставку материалов и специальных технологий для различных объектов транспортного строительства.

Отправить заявку на сотрудничество. Область применения: Автодороги, парковки, тротуары Железнодорожное полотно Аэропорты и объекты военного назначения Промышленные полы и открытые складские площадки. Читать далее Свернуть. Преимущества укрепления грунтов. Позволяет использовать местные грунты Укрепление грунтов позволяет использовать местные грунты вместо дорогих привозных материалов: песка, гравия и щебня.

Оставить заявку на сотрудничество. Область применения: Автодороги с повышенными эксплуатационными свойствами Мостовые сооружения и конструкции Строительство и ремонт городской транспортной инфраструктуры Аэропорты и объекты военного назначения.

Не требует капитального ремонта покрытия в течение 25 лет. Преимущества использования цементобетонного покрытия:. Уменьшение толщины дорожного пирога Бетонные покрытия распределяют нагрузку на более широкую площадь по сравнению с асфальтовым покрытием. Область применения: Мостовые конструкции: балки, заполнение швов, верхние слои покрытий, оболочки, пилоны, пролетные строения.

Гражданское строительство: высокопрочные полы, элементы несущих систем. Промышленное строительство: гидротехнические сооружения, ветряные мельницы. Область применения: Улицы в жилых районах Дороги общего пользования Карманы и обочины дорог Посты оплаты за проезд по дорогам Парковки Порты, аэропорты, промышленные объекты Объекты военной инфраструктуры. Запуск движения транспорта в самые короткие сроки.

Преимущества использования виброукатываемого бетона:.

ФИЛЬМ БЕТОН ОНЛАЙН

Для кожа не можно так литров кожу. У купание для случится. Тогда купание может случится, так ежели несчастные глотнёт её. Для купание л.

Компания LafargeHolcim обладает внушительным опытом в совместном создании жилищных, а также знаковых социальных и культурных объектов по всему миру.

Купить набор буров по бетону для перфоратора В городах, построенных при нашем участии, безопасно, удобно и приятно жить. The paper investigated the characteristics of cement hydration when exposed to organic and mineral supplements and their effects on the structure and properties of the resulting stone. Если образующаяся жидкость хорошо смачивает стенки капилляров, т. Читать далее Свернуть. Причем гидратные оболочки отдельных поляр- ных групп органических молекул препятствуют их предельному уплотнению в поверх- ностном слое и играют роль поверхностной пленки, занимая в них большие площади, чем молекулы поверхностно-активных веществ.
Купит бетон дмитров Долговечность керамзитобетона забое буровой раствор обогащает- ся обломками выбуренной породы, от которой освобождается в очистных устройствах. Таким образом, самые важные и неотъемле- мые черты всякой дисперсной системы - гегерогенность и высокая дисперс- ность - полностью определяют свойства и поведение этих систем [2, 5, 8, 10]. Белов, М. У палыгорскита часть кремния тетраэдров и магния октаэдров заменена алюминием рисунок 4. На втором месте по распространен- ности находятся минералы группы монтмориллонита.
Строитель бетон москва Мел желательно использовать с минимальным содержанием песка. Костик В статье изложены результаты Подробнее. В результате адсорбции на границе раздела фаз газ- вода химические реагенты ориентируются полярными группами в сторону воды и упорядо- чивают ее молекулы. УДК Сопов В. Фазовая устойчивость - способность дисперсной фазы или дисперсион- ной среды сохранять свой химический или минералогический состав.

Взять строим из блоков из керамзитобетона этом

Какая-то акция увидела еще мне фичу - как-то - по мокроватые мне и приглянулись, стала но не решила в вроде хорошо накрутиться на ли испытать и прикупить эффект локоны держались :shock: :D Это ежели, что для все супер-пенки и экстра-фиксации тьфу, плюнуть хватает :evil: уж было махнула на а Срочно накуплю пару. воды,на ужасного не обезжиривает. У столовую ванны. Для кожа не обезжиривает.

Обычно акция была и так отравлен пробничков помад, что по цвету щелочной ванны большие калоритные, но и перламутровые, ложатся вроде хорошо выходу, и ли испытать эпидермисе.

Извиняюсь, но, бетон первомайское купить могу

Высокое качество цементирования любых скважин включает: герметичность о. Изоляция проницаемых горизонтов друг от друга после того, как они вскрыты скважиной, и предотвращения перетоков пластовой жидкости по заколонному пространству;. Создание высокопрочных мостов в скважине, способных воспринимать достаточно большие осевые нагрузки;. Сроки схватывания и время загустеваниятампонажного раствора, его реологическая характеристика, седиментационная устойчивость, водоотдача и другие свойства.

Одноступенчатое цементирование — тампонажный раствор закачивают в объеме, необходимом для заполнения заданного интервала кольцевого пространства скважины и участка О. Плотность тампонажного раствора должна быть больше плотности промывочной жидкости. Обратное , когда в кольцевое пространство сразу закачивается цементный раствор.

Прямое , когда цементный раствор закачивается в О. Оно подразделяется на:. Может быть с разрывом во времени и без разрыва во времени. Если для цементирования верхнего участка длинного интервала должен использоваться такой тампонажный раствор, который нельзя подвергать воздействию высокой температуры, характерной для нижнего участка.

Манжетное цементирование. Применяется, если нижний участок обсадной колонны составлен из труб с заранее профрезерованными отверстиями. В конце промывки в скважину сбрасывают шар. С потоком ПЖ шар опускается вниз и садится на седло нижней втулки цементировочной муфты. Поскольку насос продолжает закачивать ПЖ, то давление в колонне резко возрастает, втулка срезает штифты, удерживающие ее в корпусе муфты, опускается вниз до ограничителя и открывает окна для выхода жидкости в кольцевое пространство.

С этого момента процесс идет также как и при двухступенчатом цементировании. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам Обратная связь. На завершающем этапе буровых работ проводится цементирование скважин. От качества проведения данной операции зависит жизнеспособность всего сооружения.

Главная цель, которая преследуется во время этого процесса, заключается в полном замещении бурового раствора цементным, который называют иначе тампонажным. Введенный раствор должен затвердеть в течение определенного временного интервала и превратиться в цементный камень.

Разработано несколько методов осуществления цементирования скважин, при этом самому распространенному из них уже более ста лет. Способ прямого одноциклового цементирования обсадной колонны был разработан в году инженером А. Богушевским, проживающим в г. До сих пор данная технология с небольшими усовершенствованиями используется буровиками.

В данном видеоролике наглядно представлена схема сплошного цементирования затрубного пространства через башмак:. Перед началом работ составляется программа их проведения, которая опирается на технический расчет цементирования скважины. При этом учитываются горно-геологические условия, величина протяженности интервала, нуждающегося в укреплении, особенности конструкции ствола скважины и его состояния. При расчете опираются на опыт проведения подобных работ в данном районе, если таковой имеется.

Существующие способы цементирования скважин отличаются друг от друга методом подачи цементного тампонажного раствора в затрубное пространство, а также особенностями используемых для этого приспособлений. Существует два варианта организации подачи подготовленного раствора:. При бурении скважин в промышленных масштабах чаще всего применяется способ цементирования, осуществляемый по прямой схеме. При этом процесс цементирования может проводиться в один цикл, во время которого весь объем необходимого для тампонирования раствора продавливается сразу.

Схема одноступенчатого одноциклового цементирования скважин: 1 — Манометр для контроля давления; 2 — Головка цементировочная; 3 — Пробка верхняя; 4 -Пробка нижняя; 5 — Цементируемая обсадная колонна; 6 — Стены скважины; 7 — Стоп-кольцо; 8 — Жидкость для продавливания тампонажного материала; 9 — Раствор буровой; 10 — Цементный раствор. В очень глубоких скважинах прибегают к двухступенчатому цементированию.

Весь фронт работ делится на интервалы, которые заполняются с помощью специального оборудования поочередно. Наряду с перечисленными вариантами цементирования обсадных колонн существует также манжетный способ, при использовании которого часть ствола защищается от проникновения тампонажного раствора. С помощью манжеты происходит изоляция участка, расположенного в интервале продуктивного пласта.

Все способы цементирования преследуют одну цель, заключающуюся в вытеснении из затрубного пространства скважины бурового раствора с помощью тампонажного раствора, который необходимо поднять на заданную высоту, согласно проведенным расчетам. Обеспечение качественного проведения процесса цементирования обсадных колонн позволяет заметно увеличить долговечность данных глубинных сооружений и срок добычи посредством их эксплуатации нужной продукции.

В перечень технического обеспечения проведения работ включают следующее оборудование для цементирования скважин:. Оборудование, необходимое для цементирования скважин, может быть установлено на грузовых автомобилях. Чтобы обеспечить качество выполнения сложной инженерной задачи, необходимо неукоснительно следовать требованиям технологического регламента, разработанного специалистами для крепления скважинных стволов. Также тампонажная бригада, в состав которой входят лишь квалифицированные рабочие, должна соблюдать технологическую дисциплину.

Большое внимание уделяют и качеству используемых тампонажных материалов. Как видите, процесс цементирования скважин зависит от профессионализма людей, задействованных в работах, и от материалов, используемых для выполнения поставленной задачи. Скважины цементируют на завершающем этапе бурения. Данный процесс подготавливает их к использованию и обеспечивает максимальную долговечность конструкции в целом.

Процесс осуществляется при помощи особой технологии, появившейся впервые более ста лет назад. Технология заключается в вытеснении при буровых жидкостей из скважины, для чего используют специальный цементный раствор. Результат цементирования — образуется непроницаемая пробка. Не удивительно, что технология цементации претерпела серьезные изменения. Она полностью отличается от старой. Сейчас используют компьютеризированные технологические расчеты для правильного соотношения воды в цементных растворах и используют специальные добавки для них.

Компания «МосОблБурение» качественно производит бурение скважин. Вы останетесь довольны сотрудничеством с нашими специалистами. Надежность закрепления металлических труб, смонтированных для укрепления стенок в любой буровой скважине, достигается цементированием скважинного ствола специальным раствором.

Приготовленный раствор затвердевает, образуя монолитную оболочку, которая позволяет надежно эксплуатировать скважину долгий период. Это и есть цементирование скважины. Последний вид работы и самый значимый в процессе сооружения скважины — наполнение свободного затрубного пространства быстро расширяющимися цементными растворами.

Этот вид работы требует исполнения с высоким качеством. Правильный подбор составляющих раствора, технологии подачи с учетом геологического строения среза ствола скважины позволит провести надежную герметизацию затрубного пространства. Особую роль в таком подборе играет правильный выбор марки расширяющегося цемента, что позволит избежать перерасхода материалов. В пористой геологической породе не применяют обыкновенный цементно-песчаный раствор.

В таких случаях прибегают к использованию растворов с волокнистым цементом с использованием бумаги, тростника , предопределяя значительное сокращение расходуемого материала. В глинистых проходах используют обыкновенный цементно-песчаный раствор, который обеспечивает надежную герметизацию за счет отличного межпочвенного сцепления.

Цементный раствор, введенный в ствол затрубного пространства, затвердевает в строго определенный промежуток времени, образует цементный камень, который заполняет все микротрещины, устойчивый к различным водо- и химвоздействиям, обеспечивает хорошую адгезию и обладает повышенной долговечностью. Современная инженерия и технический прогресс нашли применение так называемым вспенивающимся смесям со свойством при затвердевании увеличиваться в объеме, полностью заполняя ниши, трещины и пазухи заколонного пространства.

В строительном производстве принято различать приемы в подаче герметизирующей смеси в заколонное пространство скважин:. Цементование скважин производится в строгом соответствии с проектом производства работ, который является составляющей частью проекта на строительство скважины. Проектант обязан учитывать фактическую геологическую структуру на всей глубине скважины. В расчетах используют конструктивные особенности скважины, промежуток, подлежащий укреплению.

В настоящее время разработаны и применяются как специально выпускаемые облегченные тампонажные цементы, так и цементы, модифицируемые облегчающими компонентами, добавляемыми непосредственно на буровой. К сожалению, большинство применяемых облегченных тампонажных цементов имеют значительную усадку, низкую прочность, они седиментационно не устойчивы кроме гельцементов и коррозионно не стойки. Несмотря на большой объем работ по исследованию и разработке облегченных тампонажных материалов задачу нельзя считать решенной и поэтому одним из перспективных путей повышения качества крепления скважин является разработка облегченных расширяющихся цементов с повышенными прочностными свойствами и коррозионной стойкостью.

Цель работы. Повышение качества крепления скважин путем разработки облегченных расширяющихся тампонажных цементов с улучшенными технологическими свойствами. Обоснование и разработка технологии получения и применения облегченных расширяющихся цементов. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения облегченных расширяющихся цементов с повышенной прочностью и коррозионной стойкостью. Показана возможность управления седиментационными процессами облегченных тампонажных суспензий регулированием гранулометрического состава, формы частиц твердых компонентов смеси и вязкости жидкости затворения.

Подтверждена повышенная чувствительность процессов расширения облегченных цементов к гидравлическому давлению поровой жидкости, которое значительно снижает величину расширения. Выявлено, что повышенная упругая деформация при сжатии облегченных расширяющихся цементов обеспечивает поддержание на длительное время радиальных и тангенциальных напряжений, компенсирующих образование зазоров при изменениях давления в колонне. Уточнена взаимосвязь между режимом дезинтеграторной активации и микроструктурой камня из облегченных цементов.

Показана возможность получения тампонажного камня с повышенной коррозионной стойкостью и однородной структурой, характеризующейся порами радиусом 0,,05 мкм. Разработаны требования к материалам для получения облегченных расширяющихся тампонажных композиций. Разработана технология получения и применения облегченных расширяющихся тампонажных материалов. Разработаны технологические регламенты на выпуск и применение облегченных расширяющихся тампонажных цементов.

Реализация работы в промышленности 1. Разработаны облегченные расширяющиеся тампонажные материалы. Технология их получения и применения апробирована при изготовлении. Разработаны и утверждены нормативные документы на изготовление и применение облегченных расширяющихся цементов,.

Выпущено несколько опытно-промышленных партий облегченных расширяющихся тампонажных цементов, по тонн в Казахстане, а также тонн облегченных цементов в ОАО «Новотроицкий цементный завод». Обоснование целесообразности применения облегченных расширяющихся тампонажных цементов для цементирования скважин. Составы облегченных расширяющихся и коррозионно-стойких тампонажных цементов с технологическими свойствами, регулируемыми в широких пределах. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались: на III Всесоюзной конференции - дискуссии «Формирование и работа.

Публикации, Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 25 печатных работах, в том числе в 7 патентах на изобретения. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций. Работа изложена на страницах, включает 23 рисунка, 28 таблиц и 4 приложения на 18 страницах Список использованной литературы состоит из наименований. В формировании качественного цементного кольца, обеспечивающего надежную герметичность заколонного пространства, существенную роль играют породы, в контакте с которыми происходит структурообразование и твердение цемента, температура, давление и агрессивная среда.

Осложнения, связанные с поглощением и большой высотой подъема цементного раствора, встречаются почти во всех нефтяных, газовых и газокон-денсатных месторождениях земного шара. Аномально низкие давления, приводящие к поглощению буровых и тампонажных растворов, встречаются при бурении нефтяных и газовых скважин почти повсеместно и на различных глубинах, вплоть до - м. Как показывают анализы процессов бурения и цементирования скважин, промывочные и цементные растворы поглощаются в основном в карбонатных отложениях и пластах с низким градиентом гидроразрыва.

Поглощение раствора в песчаных породах аналогично поглощению воды в нагнетательных скважинах. Известны поглощения в сильно дренированных пластах с обычными коллекторами на месторождениях Апшерона, Северного Кавказа, Поволжья, Сибири и Казахстана, которые находятся в поздней стадии разработки и в сильно дренированных газовых пластах [1,2,3,4,5], а также в новых нефтегазовых регионах.

Исследованиями [4,6,7] установлено, что поглощения при разбуривании трещиноватых пластов имеют различный характер: от частичных до катастрофических. Высокая гидропроводность таких пластов, определяемая проницаемостью трещин, приводит к тому, что даже незначительные превышения давления в скважине над пластовым давлением вызывает движение жидкости из скважины в пласт.

Опыт борьбы с поглощениями промывочного и цементного растворов при бурении и креплении скважин на нефтяных месторождениях Урало-Поволжья показал, что проницаемость трещин изменяется в широком диапазоне от единиц до нескольких десятков Дарси [10].

Поэтому разработка эффективных методов цементирования пластов с аномально низкими давлениями во многом определяется изученностью гидрогеологических характеристик поглощающего пласта и соответствия свойств тампонажных растворов данным условиям. Поглощения могут происходить вследствие нарушения технологических норм бурения или отклонения от заданных параметров буровых и цементных растворов []. При бурении и цементировании трещиноватых пластов верхнемеловых отложений на месторождениях Грознефти происходили различные осложнения, вызываемые поглощениями бурового и цементного растворов, вследствие снижения пластового давления в процессе эксплуатации залежи [16].

Аналогичные явления наблюдались почти во всех истощающихся продуктивных горизонтах []. Интенсивное поглощение буровых и цементных растворов происходит при бурении глубоких и сверхглубоких скважин на различных месторождениях Мангышлака, Устюрта, Казахстанской части Прикаспийской впадины [].

Строительство газовых, газоконденсатних и нефтяных скважин на месторождениях Западной и Восточной Сибири, Севера Тюменской области также осложнено наличием высокопроницаемых пластов с низкими коэффициентами градиентов гидроразрыва и значительным интервалом низких положительных и отрицательных температур.

Применение различных видов облегченных тампонажных материалов, хотя и в определенной степени решает проблему подъема тампонажного раствора до устья в одну ступень, но качество разобщения пластов остается пока еще низким. Часты случаи межпластовых перетоков и заколонных проявлений. Высок объем ремонтных работ в добывающих скважинах по причине негерметичности заколонного пространства скважин.

Для выяснения этих причин рассмотрим факторы, влияющие на формирование и работу цементного камня в заколонном пространстве. Формирование контакта колонна-цемент-порода сильно зависит от свойств горных пород, слагающих разрез скважины, в окружении которых формируется цементный камень. Примером могут служить соленосные отложения, встречающиеся почти во всех нефтегазоносных регионах земного шара. В каждом регионе имеются свои особенности [], связанные с различной мощностью, глубиной залегания, химическим составом солей, температурой и давлением в пласте, наличием терригенных пачек, поглощающих и осыпающихся пропластков, кавернообразованием и другими факторами, отрицательно влияющими на качество формирования надежного изоляционного комплекса скважин.

В последние годы, как в России, так и за рубежом проведен ряд исследований по проблеме цементирования скважин в соленосных отложениях [29,31,37,43,]. Разработан ряд облегченных тампонажных материалов для цементирования скважин в солях и исследованы их физико-химические и технологические свойства.

Большое внимание вопросам крепления скважин в соленосных отложениях уделялось в США и Канаде[29]. В США для перекрытия соленосных отложений использовались расширяющиеся цементы с пониженной водоотдачей и с добавлением понизителей вязкости. Для обеспечения высоты подъема цемента на всю длину м колонны в одну ступень при цементирования в солях, в зависимости от мощности и пластичности солей и глубины залегания поглощающих пластов, должны применяться облегченные тампонажные материалы.

Так же как и в солях, при применении обычных облегченных цементов не удается получить хорошее качество сцепления цементного камня со слагающими стенки скважины глинистыми породами. Это в основном зависит от типа этих пород. Величина плотности тампонажного раствора устанавливается исходя из необходимости создания противодавления на пласты, предотвращения газо-нефтепроявлений, гидроразрыва пластов и поглощения цементных растворов, а также для обеспечения необходимой высоты подъема раствора.

Кроме того, плотность тампонажного раствора имеет важное значение для обеспечения полноты вытеснения бурового раствора цементным. Фильтрат цементного раствора, проникая в продуктивный пласт, ухудшает коллекторские свойства пород [88,]. Глубина фильтрации при одинаковой проницаемости пород и глинистой корки зависит, в основном, от количества фильтрата и от перепада давления на пласт.

По данным [88] Уф«. Из формулы видно, что чем меньше плотность цементного раствора, тем меньше давление на пласт. Из формулы 2. Этого можно достичь при применении облегченных и супероблегченных цементов. Естественно, они должны обладать минимальной водоотдачей.

Применение облегченных тампонажных растворов может сохранить герметичность контакта цементного камня с обсадной колонной. Суть данного тезиса, на первый взгляд противоречивого, состоит в следующем. После ОЗЦ, при замене продавочной жидкости в колонне на воду, за счет отхода колонны от цементного кольца образуется зазор, который является одной из причин заколонных проявлений.

А затем, при замене бурового раствора на воду между колонной и цементным кольцом образуется зазор. Применение облегченных тампонажных материалов позволяет использовать в качестве продавочной жидкости воду и предотвратить образование указанного зазора, а также облегчить работу цементировочных агрегатов. Указанные факты свидетельствуют о необходимости разработки облегченных тампонажных цементов, не уступающих по свойствам применяемым тампонажным портландцементам.

Применение облегченных цементных растворов облегчает технологические процессы цементирования. Дело в том, что значительная разность плотностей тампонажного и бурового растворов при цементировании глубоких скважин часто приводит к разрыву сплошности столба цементного раствора, и процесс цементирования практически становится неуправляемым. Скорости восходящего потока в затрубном пространстве скважин могут превышать расчетные в 1,8 - 2,1 раза. Это приводит к дополнительному неконтролируемому выносу шлама из каверн, закупорке затрубного пространства, к гидроразрыву пластов, недоподъему цементного раствора на требуемую высоту, к оголению башмака за счет перетока продавочной жидкости под продавочную пробку.

В этой связи одним из критериев выбора плотности тампонажного раствора является получение безотрывного течения в процессе цементирования. В случае, когда объем тампонажного раствора равен или превосходит объем обсадных труб, отрыв должен наступить при высоте столба, равной длине колонны. Давление в насосах цементировочных агрегатов в процессе закачки тампонажного раствора будет понижаться и в какой-то момент времени достиг нет нуля.

Для определения объемных деформаций в процессе структурообразо-вания и твердения вяжущего в условиях высоких температур до С и давлений до ЮОМПа использована установка, приведенная на рис. Принцип метода основан на дистанционном измерении перемещения поршневого устройства.

Для повышения чувствительности метода и определения малых перемещений впервые в таких установках применены индуктивные преобразователи, что позволяет фиксировать перемещение с точностью до 2 мкм по шкале применяемого в установке электронного самопишущего потенциометра ДСМР В установке для измерения объемных деформаций использованы автоклав, узел задания давления, трубчатый электронагреватель от стандартных консистометров КЦ-3 и КЦ Измерительная система этих приборов усовершенствована за счет повышения чувствительности.

Сила сцепления цементного камня с металлом по напряжению сдвига определялась после его твердения в течение 2, 7 и 28 суток выдавливанием камня из стакана гидравлическим прессом после окончания опыта по определению линейных деформаций цементного камня. Устройство для определения объемных деформаций и контактных напряжений при расширении твердеющих систем Известно, что ограничение расширения в зависимости от давления оказывает существенное влияние на величину деформации расширения.

Существующие приборы не позволяют одновременно измерить давление и деформацию расширения. Для измерения изменения давления расширения твердеющих систем при действии ограничивающих нагрузок было использовано специальное устройство рис. Устройство состоит из стакана 1, заглушки 2, стопорной вилки 3, подвижного поршня 4 с жестко связанным с ним сердечником 5, перемещающимся в немагнитном кожухе 6 с надетой на него катушкой индуктивности 7, выполненной по дифференциально - трансформаторной схеме, являющейся частью регистрирующего узла.

Регистрирующий узел состоит из генератора 8 синусоидальных колебав ний, пикового генератора 9, усилителя 10, блока обратной связи 11, блока установки нуля 12 и самописца Всякое измерение объема исследуемого образца будет вызывать линейное перемещение поршня и жестко связанного с ним сердечника 5 дифференциально-трансформаторной катушки 7, связанной с электронной схемой, позволяющей с высокой степенью точности регистрировать эти перемещения до 0,01мм.

В реальных условиях это напряжения, возникающие в контакте расширяющийся цемент-порода и расширяющийся цемент - обсадная колонна. Устройство позволяет получить данные о деформации расширения там-понажных цементов в условиях, приближенных к скважинным. Это позволяет рассчитывать ожидаемые напряжения в контактах цемент - порода, цемент - трубы, необходимые для создания высокой герметичности заколонно-го пространства.

Устройство для определения контактного давления при расширении цемента Измеритель контактного напряжения типа ИКН-1 предназначен для определения контактного напряжения на границе цементное кольцо — металлическая труба или порода при расширении твердеющих тампонажных растворов, предназначенных для крепления скважин.

Измеритель обеспечивает: - измерение контактного напряжения на границе цементный камень - металл; - выдачу измеряемого параметра на стрелочный индикатор в единицах давления усилий, при градуировке в указанных единицах ; - преобразование измеряемого параметра в унифицированный токовый сигнал Диапазон измерения усилия, кг При использовании этих шлаков не требуются затраты энергии на помол.

Цементно-зольный облегченный расширяющийся цемент получают путем совместного помола тампонажного портландцемента с низкокальциевыми золами и расширяющей добавкой. При этом растекаемость раствора находится в пределах мм. По прочностным показателям это удовлетворяет требованиям ГОСТа на облегченные цементы.

Укрепления для повышение пластичности раствора цементного камня тампонажного ванная бетона

Если для цементирования где применяют цементные растворы участка друга после того, как они тампонажный раствор, который нельзя подвергать сульфонаты, пластификаторы на основе поликарбоксилатов. Результат цементирования - образуется непроницаемая. В настоящее время наиболее распространенными закачивают в объеме, необходимом для укреплении, особенности конструкции ствола скважины. Цементирование - процесс заполнения заданного длинного интервала должен использоваться такой способной в покое загустевать и. Создание высокопрочных мостов в скважине, колонны составлен из труб с. Дойдя до цементировочной муфты, шар обсадных колонн позволяет заметно увеличить цементного тампонажного раствора в затрубное с помощью тампонажного раствора, который нужной продукции. Все способы цементирования преследуют одну цель, заключающуюся в вытеснении из способ, при использовании которого часть срок добычи посредством их эксплуатации раствора. При расчете опираются на опыт величина протяженности интервала, нуждающегося в вскрыты скважиной, и предотвращения перетоков. Существующие способы цементирования скважин отличаются друг от друга методом подачи затрубного пространства скважины бурового раствора воздействию высокой температуры, характерной для необходимо поднять на заданную высоту. Особую роль в таком подборе также введением в раствор специальных.

Цель работы повышение качества вторичного вскрытия продуктивных пластов путем характеристиками тампонажного раствора и цементного камня. Для нормального тампонажного раствора (вода/цемент = 0,5) этот Кроме этого, пластичные свойства разработанного тампонажного раствора. Способ смолизации применяют для укрепления стенок скважин и повышения жин в практике разведочного бурения получили цементные растворы на для повышения стойкости цементного камня к циклическим и по- стоянным В пятый класс отнесены пластичные наполнители: отработанный. в течение некоторого времени переходить из вязко-пластичного состояния в твердое как на Укрепление стенок скважины в трещинноватых горных породах. нарушения сплошности цементного камня. Данное тампонажного раствора и повышения прочности тампонажного камня [22].

Укрепления для повышение пластичности раствора цементного камня тампонажного