Ciment 1 șlamuri
Informații generale despre pastelor de ciment de foraj
Solutia înfundare (TP) - Acest sistem polidispersa eterogen capabil de ceva timp pentru a trece de la o vâsco-plastic la o stare solidă atât în aer și în lichid.
Faza dispersată este reprezentată de ciment TP rostuire (TC), care constă dintr-un liant (BB) și aditivi (D) la aceasta. Aditivi pentru exploziv poate fi activ chimic (HA) și inert (ii).
Mediul de dispersie sau de amestec fluid (ZHZ) TR adesea reprezentat de apă, mai puțin de apă soluții de săruri foarte concentrate și hidrocarburi lichide.
ZHZ pot conține dizolvate reactivi chimici, pentru reglarea proprietăților TR și rostuirea pietrei (TC). TC - solid artificial se formează în timpul solidificării TP.
Introdus în reactivi chimici ZHZ, scopul funcțional sunt împărțite în următoarele 4 grupe: setare și acceleratori de întărire (CSS); și călire întârzietori (AP); reducții de filtrare (PD); plastifianți sau diluanți (Pl).
Raportul de greutate al mediului de dispersie a fazei dispersate la masă pe unitatea de volum TP numit raport apă-ciment și este notat cu W / C.
1.1. Funcția de pastă de ciment
Principalele funcții îndeplinite de TP în construcția de puțuri, sunt următoarele:
securizarea carcasei și le protejează împotriva efectelor corozive ale fluidelor din formațiune;
izolare față de altul și din straturile de suprafață de zi care conțin diferite tipuri de fluide (apa, petrol, gaz) sau un tip de fluid cu proprietăți diferite;
creând fețe artificiale și separarea dopurilor sau straturi subțiri din puțul de foraj în scopul unui nou baril collaring, trecerea la obiectul suprapusă elimina manifestări, puțuri de conservare, etc.;
eliminarea achizițiilor de noroi;
găuri de fixare în pereții rocilor potențial instabile.
1.2. Cerințe pentru pastele de ciment
TP trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
unitate ușor de pompat pe parcursul timpului necesar pentru transportarea acesteia într-un interval predeterminat al sondei de cimentare;
au o filtrare minimă pentru a menține o permeabilitate ridicată în apropierea forajului de a produce zone de formare și a preveni de gelificare prematură în timpul curgerii în spațiul inelar;
sedimentare să fie stabilă, astfel încât în repaus nu se formează canale de umplut cu un mediu de dispersie;
Este chimic inert față de metal, pietre, fluidele de formațiune și fluid de foraj;
la sfârșitul transportului într-un anumit interval de bine cât mai repede posibil pentru a transforma în TC;
ușor să fie eliminate din echipamentul de proces;
1.3. Cerințe pentru piatră rambleu
TC trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
fie foarte elastic (rezistență la fisurare) pentru a preveni distrugerea acestuia sub sarcini dinamice, în special atunci când perforațiile;
să fie rezistentă la coroziune și temperatură;
prezintă bună adezivitate (adeziune) cu metalul și rocile, compunând peretele găurii;
nu dau contracție în timpul de solidificare;
să fie substanțial impermeabilă la lichide și gaze;
să fie suficient și în același timp ușor de foraj puternic.
2. O scurtă descriere a principalelor lianți
Ca parte a centrului comercial ca fiind explozivi, oferind întărire de pastă de ciment, următoarele:
amestecuri de diferite BB minerale;
explozivi organici (rasini sintetice).
Cea mai mare parte a Portland minerale a clincherului de ciment sunt. produs sintetic în timpul arderii (T ≈ 1450 ° C), amestec de calcar și argilă. Compoziția amestecului este ales astfel încât acesta conținea un număr fix de următorii oxizi:
calciu CaO (C) * - 64 ... 68% (var);
SiO2 siliciu (S) * - 19 ... 23% (silice);
Al2O3 aluminiu (A) * - 4 ... 8% (alumină);
fier Fe2O3 (F) * - 3 ... 6%.
* Oxizi C, S, A, F- abrevieri adoptate în chimia cimentului.
Oxid de calciu are proprietăți alcaline și oxid de siliciu - acid. Aluminiu și oxizi de fier sunt amfoteri, dar prezintă proprietăți acide în prezența oxidului de calciu.
Sursa de oxid alcalin CaO este SaSO3 calcar și oxizi acide (SiO2, Al2O3, Fe2O3) - argilă.
Cele mai frecvent utilizate caolin argilă, care se bazează pe caolinit minerale
sau adoptate în scris ciment chimie
Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O.
oxid de fier Fe2O3 este conținut în argila ca impuritate.
amestec de dozare strict de calcar și argilă calcinată în cuptoare rotative. În timpul arderii amestecului a fost ajustat la topirea parțială (sinterizare). calcinarea produsul are formă de granule de până la 30 mm și se numește clincher.
Pe măsură ce temperatura crește în amestecul brut de calcar și argilă apar ca urmare a proceselor principale (reacție).
La temperaturi de peste 100 ° C descompunere începe argilă în oxizi constituente, și apă, în care evaporarea finală are loc. proces de descompunere Argila se termină la 600 ° C
Aproximativ la aceeași temperatură (≈ 600 ° C), începe să se descompună calcar pentru CaO și CO2, acesta din urmă scapă în atmosferă.
Cu creșterea în continuare a temperaturii începe să curgă reacției dintre alcalin și oxid de calciu acid, oxid de siliciu, aluminiu și fier pentru a forma sărurile corespunzătoare (silicați, aluminați și feritele de calciu alyumoferritov).
Inițial, la o temperatură mai scăzută în reacția oxidului de calciu cu oxizi de aluminiu și fier vin, care, la o temperatură de circa 1200 ° C este formată tetracalcic alumină din ferită
Deoarece amestecul de material alumină brut conține mai mult poate fi asociat cu oxid de calciu și oxid de fier în prepararea alyumoferrita tetracalcic, restul său, continuând să se lega de oxid de calciu, eventual, la aproximativ aceeași temperatură (1200 ° C) conduce la formarea de aluminat tricalcic
Îmbinarea oxid de calciu la oxid de siliciu începe la 600 ° C și se termină la 1250 ° C cu formarea de silicat dicalcic
Amestecul de alimentare cuprinde oxid de calciu este mai mare decât cea necesară pentru formarea alyumoferrita tetracalcic, aluminat tricalcic și silicat dicalcic. Acest exces de oxid de calciu necesar pentru prepararea celor mai importante minerale din clincher - silicat tricalcic
Pentru tricalcic Temperatura de silicat a fost ridicată până la 1420 ... 1470 ° C. După aproape toate oxidul de calciu este legat, amestec calcinat este răcit rapid. În această parte a topiturii nu are timp să se cristalizeze și se solidifică ca un pahar (clincher de sticlă).
silicat tricalcic C3S;
C2S dicalcic silicat;
C3A aluminat tricalcic;
tetracalcic alumina ferita C4AF;
Toate mineralele clincher conțin impurități (oxizi de magneziu, mangan, potasiu, sodiu, titan, fosfor, antimoniu, crom etc.) care modifică substanțial structura cristalină și proprietățile.
In clincherul de ciment Portland conține silicat tricalcic, oxid de magneziu impuritate, aluminiu, fier, crom, și într-o alitama varietate numită și există silicat dicalcic într-o așa numită β - formă conține impurități mangan oxizi, crom, sulf, fosfor și numit înălbitori.
Buna clincher trebuie să conțină cel puțin 75% din ALITE și belit, inclusiv cel puțin 55% din ALITE.
Alit ciment Portland acordă principalele sale calități pozitive, ca un liant: întărire rapidă la o setare moderat rapid.
Slow hidratarea belit asigura o durabilitate de chituire piatră, ca rezultat al vindecării a apărut în procesul de întărire a micro.
Clincher de ciment Portland este preparat prin măcinarea cu adăugarea opțională a acesteia din 3 ... 7% gips (sub formă de gips natural cu 65 ... 90% sulfat de calciu CaSO4 · 2H2O) pentru reglarea vitezei de setare a pastei de ciment și a îmbunătăți puterea de piatră înfundare.