ملاط الأسمنت: الخصائص وقواعد التحضير والتكوين والامتثال لمتطلبات GOST والغرض والتطبيق

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

أثناء عملية الحفر ، يتم استخدام حلول خاصة لطرد القصاصات والمنتجات من تطوير الصخور المحلية. هذه العملية ضرورية لزيادة كفاءة التأثير الميكانيكي لجهاز الحفر وتنظيف قاع البئر. يتم الغسل باستخدام ملاط الأسمنت المحضر بتقنيات خاصة.

الغرض من سوائل الحفر

دوران الماء في البئر يساهم في تنظيف الحفرة مما يساعد على عمليات الحفر والانتهاء. شريطة استخدام مركب نشط مع خصائص أداء إضافية ، يمكن توقع عدد من التأثيرات الأخرى ، من بينها ما يلي:

• تشكيل كعكة مرشح على جدران حفرة مفتوحة. نتيجة لذلك ، يتم تقوية الرواسب غير المستقرة والصخور الطينية والطبقات السائبة.
• يتم مقاومة ضغط المسام.
• يتم نقل محطة توليد الطاقة في قاع البئر والبتقوة هيدروليكية إضافية.
• الملاط الأسمنتي ينقل الصخور المطورة ، وبعد اكتمال الدوران ، يحافظ على هذه الكتلة في التعليق.
• يتم منع مخاطر حدوث مضاعفات ، الالتصاق التفاضلي ، عروض النفط والغاز وفقدان البئر.
• تم منع التجاويف و النتوءات
• يوفر تأثير تشحيم على معدات الحفر.
• يوفر أداة تبريد وتزييت.

أساس تكوين خليط الأسمنت

لإنشاء سوائل حفر ، يتم استخدام الطين البلاستيكي والمشتت بدقة مع شوائب قليلة من الرمل ، والتي يمكن أن تشكل مع الماء تعليقًا لزجًا مع فترة استقرار طويلة. عند تطوير آبار الغاز والنفط ، يوصي الخبراء باستخدام أنواع قلوية من طين المونتموريلونيت ، وكذلك مساحيق الطين. بالإضافة إلى ذلك ، تشتمل تركيبة ملاط الأسمنت على المياه التقنية والهيدروجيل ومكونات الملح. تتضمن المخاليط الحديثة المستحلب المقلوب وقواعد الجير القار ومكونات البوليمر. تعتمد النسبة بين المكونات ومجموعة محددة على التأثير المراد تحقيقه وشروط استخدام المحلول. على أي حال ، تشتمل المكونات غير المرغوب فيها على شوائب مثل الجبس والمعادن القابلة للذوبان ، والتي تقلل من ثبات المواد الخام الطينية اللزجة.

قواعد إنشاء الحل

يتم تحضير مخاليط التقطيع باستخداموحدات خلط الأسمنت وفقاً للأنظمة المنظمة. اعتمادًا على مجموعة المهام والمواد الخام المستخدمة ، يمكن تقديم حلول تقنية مختلفة في مخطط الطهي. على سبيل المثال ، إذا تم استخدام الأسمنت الذي لا معنى له ، فمن الضروري توفير التنشيط. يتم إدخال الخليط الجاف في الخزان مع التشغيل المستقر لمضخة إمداد المياه. يجب أن يتم الجمع بين المكونات السائلة والجافة في ظل ظروف الحفاظ على الضغط عند مستوى 12-15 ميجا باسكال. هذه هي البيئة المثلى لتحضير ملاط الأسمنت من حيث الخلط وتثبيت الهيكل. بعد ذلك ، تحتاج إلى انتظار فترة استقرار الخليط ، والتي يتم توفير وضع خاص لها في آلة خلط الأسمنت.

خصائص مخاليط الأسمنت

يتم تحديد الخصائص التقنية والتشغيلية لخلائط الحفر من خلال الوصفة المختارة وفي الممارسة العملية تحدد جودة التفاعل مع مواد تشكيلات الآبار. يتم أخذ خصائص ملاط الأسمنت التالية في الاعتبار:

• إنتاجية المياه. في ظل ظروف انخفاض الضغط ، تحدث عملية فصل الماء عن المرحلة النشطة من المحلول. اعتمادًا على معلمات حفرة البئر ، قد يكون معدل فقد السوائل مختلفًا ، ويتم تعديله بشكل فردي. على سبيل المثال ، إذا تم التخطيط لتقوية الهيكل ، فيجب أن يكون فقد الماء في المحلول قريبًا من الصفر.
• مقاومة الترسيب. عملية فصل الماء عن الملاط حيث تتحرك كتلة الأسمنت للأسفل ويتحرك السائل لأعلى.
• سماكة. يتم تحديده من خلال العديد من العوامل ، بما في ذلك درجة طحن مكونات المحلول ووجودهمواد المتانة. تؤثر الزيادة في نسبة الماء على تنشيط هذه الخاصية ، ويؤثر التأثير الحراري لجهة خارجية على الانخفاض.
• قبضة. كقاعدة عامة ، يسعى التقنيون لتحسين هذه الجودة إلى أقصى حد في ظروف معينة. للقيام بذلك ، قم بزيادة درجة الحرارة بالضغط ، وكذلك عزل الجذع في ظروف الرطوبة العالية.

تعديل خصائص سائل الحفر

تصحيح بعض الصفات ليس ممكنًا دائمًا بالوسائل والمواد التقليدية ، لذلك من الأنسب استخدام إضافات وإضافات خاصة تعمل على تغيير الخصائص المطلوبة بشكل فعال ونقاطي. من بينها ، تمت ملاحظة المعدلات التالية:

• كربونات الصوديوم. تستخدم لتقليل وقت الإعداد. بمساعدة هذا المسرع ، يتم الحصول على حلول سريعة الإعداد ، ومناسبة للاستخدام في درجات حرارة تصل إلى 55-65 درجة مئوية.
• بنتونايت. يزيد من مؤشر الحركة الأولية لمحلول الشطف ، ويحسن إجراءات حقنه. يوصى باستخدام هذا المعدل مع ملاط الأسمنت الذي تختلف كثافته من 1.5 إلى 2.2 جم / سم3.
• معلقات اسمنت جبس. تحسين قدرة المحلول على فقدان الماء. تصبح القاعدة أكثر مقاومة للذوبان في الماء. بالنسبة لتركيبات التنظيف ، فإن استخدام المعلقات لا معنى له ، ومع ذلك ، من أجل تقوية الجذع ، فهو مقبول تمامًا.
• إضافات الأسمنت والراتنج. نوع من الملدنات مع راتنجات الايبوكسي التي تستخدم في التنظيفآبار مع مضاعفات طبقة المياه الجوفية.

أنواع سوائل الحفر

من الناحية العملية ، عادة ما يتم تمييز الأنواع التالية من مخاليط الأسمنت:

• حفر الليغنيت. محلول قلوي معدّل بالليغنيت.
• هاون من البيتومين الجير. تستخدم المنتجات البترولية كأساس - مزيج من وسيط تشتت من الزيت أو وقود الديزل ، وكذلك البيتومين وأكسيد الكالسيوم كمرحلة مشتتة.
• مزيج غسيل خفيف الوزن. يمثل محلول الحشو المخفض بالوزن مع الحد الأدنى من مؤشرات الكثافة. يستخدم في تطوير الآبار ذات الضغط المنخفض للمكمن
• محلول بوليمر. يعتمد التركيب على الماء الذي يحتوي على بوليمرات خطية عالية الجزيئية. يشيع استخدامها في عمليات حفر الصخور الصلبة.

تحقق من الامتثال لـ GOST

وفقًا لـ GOST 26798.1-96 ، يتم تحديد معلمات سوائل الحفر دون مراعاة التأثيرات المحتملة التي قد تحدث أثناء تشغيل المادة في الظروف الحقيقية مع توصيل سلاسل الغلاف. للامتثال للمعايير ، يتم فحص وقت سماكة الخليط والكثافة واللزوجة. في الوقت نفسه ، بالنسبة للتركيبات المختلفة ، قد تختلف المؤشرات الفنية وقائمة معايير التقييم. لذلك ، لتحديد خصائص التمدد والقوة في حالة ملاط الأسمنت ، يتم استخدام GOST 1581-96 ، مما يتطلب إجراء الاختبارات في درجة حرارة محيطة تبلغ حوالي +30 درجة مئوية. في عملية التصلبمخاليط حجر الأسمنت بحجم محدود ، يمكن أن تكون مؤشرات القوة أعلى من استخدام كتلة مماثلة في التركيب عند ملء البئر. على العكس من ذلك ، تنخفض نفاذية المحلول.

تقنية تطبيق خليط الأسمنت

لاستخدام سوائل الحفر ، يتم استخدام معدات خاصة لضمان الإمكانية الفنية لعمليات التدوير. في عملية التطبيق ، تؤدي عجائن الأسمنت الدورة التكنولوجية التالية:

• يتم خلط التركيبة وتخزينها في حاوية خاصة.
• تبدأ معدات الضخ في ضخ السوائل من الخزان إلى البئر من خلال سلسلة الحفر.
• يتم إرسال الخليط عبر الأنابيب إلى أسفل حفرة البئر ، حيث يطور جزء الحفارة الطبقة التالية من الصخور.
• الطين يعود إلى السطح حاملاً جزيئات الصخور مفصولة بالإزميل.
• ترتفع الكتلة على طول الحلقة ، تمر بين أنبوب الحفر وجدران البئر.
• على السطح ، يتم إجراء عملية تصفية وتنظيف المحلول من الحمأة. للقيام بذلك ، استخدم غربال اهتزازي.

الخلاصة

مخاليط الأسمنت من المواد الاستهلاكية الضرورية في تطوير وبناء الآبار. ومع ذلك ، فإن استخدامها غير السليم ، إلى جانب الآثار الإيجابية ، يمكن أن يؤدي أيضًا إلى عواقب سلبية. على وجه الخصوص ، قد تؤدي الأخطاء في تصنيع ملاط الأسمنت في المستقبل إلى سقوط الصخور وحتىتلف معدات الحفر. لذلك ، يتم في البداية إعداد مشروع التنظيف ، ويتم حساب تكوينه بعناية. بشكل عام ، من الضروري تحديد حجم المكونات الجافة ، والماء ، والكمية الإجمالية للخليط ، وخصائص وحدات الإسمنت ، إلخ.