ОБГРУНТУВАННЯ МОЖЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ВІДХОДІВ В ТЕХНОЛОГІЇ ТАМПОНАЖНИХ ЦЕМЕНТІВ

Анотація

Розглянуто характеристики тампонажного цементу, виходячи з впливу середовища, в якому його використовують. Тампонажні цементи повинні характеризуватися необхідною міцністю в перші дві доби твердіння. Міцність затверділого цементного розчину у початкові терміни твердіння повинна забезпечити закріплення колони в стовбурі свердловини, необхідну її стійкість при розбурюванні і перфорації, ефективну ізоляцію від проникних порід. Розглянуто вплив складу фазового клінкеру на властивості тампонажного цементу, вплив добавок для поліпшення його фізико-хімічних характеристик, особливості формування цементного каменю при гідратації. Вплив водоцементного відношення на швидкість твердіння достатньо істотний. При постійному фазовому складі клінкеру зменшення вмісту води призводить до більш швидкого утворення необхідного пересичення розчину і виникненню «обмежених» умов, а отже, до прискорення термінів тужавіння розчинів. Таким чином, аналіз застосовуваних тампонажних композицій показує, що їх розширення, в основному, відбувається за рахунок збільшення обсягу продуктів гідратації цементу. Розширення відбувається тоді, коли навколишнім середовищем зростаючого кристала є тверда фаза або рідина в замкнутих порах. Величини розширення і самонапруження визначаються міцністю і пластичністю твердючої структури. Порівняння експлуатаційних характеристик вказує на можливість заміни частини цементного клінкеру на відходи хімічної промисловості. Введення в структуру цементних клінкеру хромітних і феритних добавок покращує його фізико-хімічні характеристики, а на багатьох промислових підприємствах утворюються відходи, які за своїм хімічним складом можуть бути використані в якості вихідної сировини при виробництві в’яжучих матеріалів спеціального призначення з комплексом заданих властивостей. Утилізація таких відходів дозволить не тільки поліпшити екологічну обстановку, але і заощадити природні ресурси. Оскільки для багатьох газоносних регіонів характерними є високі температури в свердловинах, то актуальним є розробка тампонажних цементів з підвищеними температурами експлуатації, що вимагає введення до складу цементу жаростійких фаз.