кандидат технических наук, заведующий кафедрой нефтегазового дела, Институт недропользования
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия
Cand. Sci. (Eng.), Head of Oil and Gas Engineering Department, Institute of Subsoil Use
83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia
аспирант, младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории буровых растворов и крепления скважин кафедры нефтегазового дела, Институт недропользования
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия
Post-graduate student, Junior researcher at the Research Laboratory of Drilling Muds and Well Cementing, Oil And Gas Engineering Department, Institute of Subsoil Use
83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia
студент, Институт недропользования
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия
Student, Institute of Subsoil Use
83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia
Целью данной работы является выявление изменений физическо-механических показателей тампонажного камня в зависимости от добавления различных концентраций микрокремнезема разных марок, а также проведение экспериментального сравнения полученных значений с допустимыми параметрами государственного стандарта. Затворение раствора производилось в разных концентрациях. Время ожидания затвердевания цемента перед испытанием составило 48 часов, при этом в первые сутки твердение проходило в формах-балочках, а в дальнейшем - в ванне с водой. Полученный цементный камень был проверен на прочность при сжатии и изгибе с помощью гидравлического пресса, также были произведены замеры водоотделения и растекаемости раствора. На основе экспериментов и анализа полученных данных выведена зависимость влияния микрокремнезема на прочностные свойства тампонажного камня, а также сделаны выводы о допустимом количестве микрокремнезема в цементной смеси. При повышении концентрации микрокремнезема более 8 % цементная смесь перестает соответствовать государственному стандарту, так как становится слишком вязкой, а следовательно, сложнопрокачиваемой. В данной статье рассмотрена возможность улучшения свойств тампонажного камня при строительстве скважин для эксплуатации углеводородных месторождений. Проведен ряд практических опытов по модифицированию тампонажного цемента марки ПЦТ I-50. В качестве добавок был использован микрокремнезем марок МК-65 и МК-85. Выбор данного реагента объясняется тем, что теоретически он способен влиять на прочность и проницаемость цементного камня, а также водоотделение, сульфатостойкость, плотность тампонажного раствора. На основе проведенного исследования сделан вывод о том, что применение данных добавок оказывает воздействие на прочностные свойства камня, но необходимо провести дополнительные эксперименты по увеличению подвижности цементного раствора, в случае успешно подобранной добавки по уменьшению его вязкостных свойств можно добиться получения консистенции, которая удовлетворяла бы производственным требованиям.
The aim of the study has been to define the changes in the physical-mechanical properties of cement stone when adding different-concentration silica fume (SF) of different grades, and to experimentally compare the obtained values with the state standard (GOST) permissible values. Different-concentration cement slurry was mixed, with a 48-hour interval for thickening and solidification before the test. The obtained cement stone was tested for compressive and flexural strength using a hydraulic press; besides, its water separation and spreadability measurements were taken. Based on the experimental data analysis, the dependence of the cement stone’s strength properties on silica fume admixture was defined, and conclusions were drawn on the permissible amount of SF in the cement slurry. With the SF concentration exceeding 8%, the cement slurry no longer meets the standard values and becomes low workable and highly viscous. The article discusses the possibility of improving the cement stone properties in well construction for hydrocarbon deposits development. A series of experiments have been carried out with the purpose to modify the cement of PCT - 1-50 grade with silica fume admixtures of MK-65 and MK-85 grades. The reagent was chosen due to its ability to influence the strength and permeability of the cement stone, as well as the water separation, sulfate resistance, and density of the cement slurry. On the basis of the study done, it has been concluded that the above admixtures do influence the strength properties of the stone; though to increase the flowability of the cement slurry, further experiments are needed. A properly selected admixture can reduce the cement slurry’s viscosity, thereby making it possible to achieve the consistency meeting the production requirements.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.