Cementiszapok 1
Általános tájékoztatás a fúrási cementiszapok
A dugulás oldatot (TP) - Ez a heterogén, polidiszperz rendszer, amely képes egy ideig, hogy elmozdulni a viszkoplasztikus egy szilárd állapotban egyaránt levegő és a folyadék.
A diszpergált fázis képviseli TP injektáló cement (TC), amely egy kötőanyagot (BB) és adalékanyagok (D) hozzá. Adalékanyagok robbanásveszélyes lehet kémiailag aktív (HA) és inert (ii).
A diszperziós közeg vagy folyadék keverési (ZHZ) TR gyakran képviseli a víz, kevesebb víz erősen koncentrált sóoldatok és szénhidrogén folyadékok.
ZHZ tartalmazhatnak oldott kémiai reagensek, beállítására tulajdonságainak TR és fugázás kő (TC). TC - mesterséges szilárd anyag képződik a megszilárdulás folyamán a TP.
Beviszünk ZHZ kémiai reagensek, a funkcionális célt vannak osztva a következő 4 csoport: beállítás és keményedés gyorsítók (CSS); és keményedés késleltetők (AP); Szűrés szűkítő (PD); lágyítók vagy hígítók (Pl).
A tömegarány a diszperziós közeg a diszpergált fázis a térfogategységére eső tömege TP nevezett víz-cement arány, és jelöljük W / C.
1.1. A funkciója cementzagy
A fő funkciók által végrehajtott TP A kutak építésében, a következők:
rögzítő burkolat és azokat megvédeni a korróziós hatásával rétegfolyadékokkal;
egymástól elszigetelve, és a nappali fény felületi rétegek, amelyek különböző típusú folyadékok (víz, olaj, gáz), vagy az egyik típusú folyadékot különböző tulajdonságokkal;
mesterséges arcok és elválasztó dugók vagy szövedékek a fúrólyukban céljából egy új gallérozó hordó, az átmenet a felette lévő tárgy megszüntesse megnyilvánulásai, megőrzése kutak, stb.;
megszüntetése sár felvásárlások;
rögzítő lyukakat a falak, a potenciálisan instabil kőzetek.
1.2. Követelmények cementiszapok
TP meg kell felelniük az alábbi követelményeknek:
Cementezési egység könnyen szivattyúzzuk szükséges idő alatt szállítására be egy előre meghatározott intervalluma annak a jól;
minimális szűrési fenntartani a magas fúrólyukhoz közeli permeabilitásának kitermelt alakulatot zóna és megelőzzük az idő előtti gélesedés során az áramlás a gyűrűben;
ülepítő stabil úgy, hogy nyugalmi ez nem képződik csatornákat töltött diszperziós közeget;
Ez kémiailag inertek fém, kőzetek, kialakulása folyadékok és fúrási folyadék;
végén a szállítás egy adott intervallumban a jól lehető leggyorsabban fordulni a TC;
könnyen eltávolítható a feldolgozó berendezések;
1.3. Követelmények háttérkitöltést kő
TC meg kell felelniük az alábbi követelményeknek:
legyen nagyon rugalmas (repedés ellenállást), hogy megakadályozzák annak megsemmisítése dinamikus terhelések, különösen, ha a perforációk;
lennie korrózió- és hőálló;
mutatnak jó tapadóképessége (tapadás) a fém és kövek, alkotó fúrólyuk fala;
nem adnak zsugorodás megszilárdulás folyamán;
lényegében nem folyadékok és gázok;
elég erősnek és ugyanakkor könnyen fúrni.
2. Egy rövid leírása a fő kötőanyagok
Ennek része a bevásárlóközpont robbanóanyagok, amely keményedés cementiszap, a következő:
keverékei különböző ásványi BB;
szerves robbanóanyagok (műgyanta).
A legfontosabb része a portlandcement klinker ásványi anyagok. szintetikusan előállított égetés során (T ≈ és 1450 ° C) keverékével mészkő és az agyag. A keverék összetétele úgy van megválasztva, hogy benne egy fix szám a következő oxidok:
kalcium-CaO (C) * - 64 ... 68% (mész);
szilícium-SiO 2 (S) * - 19 ... 23% (szilícium-dioxid);
Al2O3 alumínium (A) * - 4 ... 8% (alumínium-oxid);
vas Fe2O3 (F) * - 3 ... 6%.
* C, S, A, F- oxidok rövidítések elfogadott cement kémia.
A kalcium-oxid lúgos tulajdonságú, és a szilícium-oxid - savas. Alumínium és vas-oxidokat amfoter, de mutatnak savas tulajdonságokat a kalcium-oxid jelenlétében.
A forrás az alkálifém-oxid CaO mészkő SaSO3, és savas oxidok (SiO 2, Al2O3, Fe2O3) - agyag.
A leggyakrabban használt kaolin agyag, amelyek alapján az ásványi kaolinit
vagy elfogadni cement kémia írásbeli
Al2O3 · 2SiO2 2H2O.
Vas-oxid Fe2O3 tartalmazza az agyag szennyezésként.
Szigorúan adagolási keveréke mészkő és agyag kalcináljuk forgókemencében. A kiégetés alatt a keveréket beállítjuk részleges olvadás (zsugorodás). kalcináljuk a termék granulátum formájában, legfeljebb 30 mm, és az úgynevezett klinker.
Ahogy a hőmérséklet növekszik a nyers keverék a mészkő és az agyag követően alakulhat fő folyamatok (reakció).
Feletti hőmérsékleten 100 ° C-on bomlás közben kezd agyag alkotó oxidokat, és a víz, ahol az utolsó bepárlás történik. Clay bomlási folyamat véget ér a 600 ° C-on
Körülbelül ugyanezen a hőmérsékleten (≈ 600 ° C) bomlani kezd mészkő a CaO és a CO2, az utóbbi távozik légkörben.
A további növekedés a hőmérséklet kezd folyni közötti reakció lúgos és savas kalcium-oxid, szilícium-oxid, alumínium és vas, így a megfelelő sókat (szilikátok, aluminátok és a kalcium-ferrit alyumoferritov).
Kezdetben, alacsonyabb hőmérsékleten a reakció kalcium-oxid és alumínium-oxidokat és a vas jön, miáltal hőmérsékleten körülbelül 1200 ° C-on képződik tetrakalcium alumíniumoxid ferrit
Mivel az alapanyag alumínium-oxid keveréket tartalmaz, több, mint lehet társított kalcium-oxid és vas-oxid előállítására tetrakalcium alyumoferrita, annak maradék, továbbra is kötődnek a kalcium-oxid, végül körülbelül ugyanazon a hőmérsékleten (1200 ° C) képződéséhez vezet trikalcium-aluminát
Joining kalcium-oxid és a szilícium-oxid kezdődik 600 ° C-on, és végül 1250 ° C-on képződése dikalcium-szilikát
A betáplált elegy kalcium-oxid nagyobb, mint ami szükséges a kialakulását tetrakalcium alyumoferrita, trikalcium-aluminát, és a dikalcium-szilikát. Ez a túlzott kalcium-oxid előkészítéséhez szükséges legfontosabb ásványi anyag a klinker - trikalcium-szilikát
A trikalcium-szilikát hőmérsékletet felemeltük 1420 ... 1470 ° C-on Miután szinte minden a kalcium-oxid van kötve, kalcinált elegyet gyorsan lehűtjük. Ebben a részben az olvadék nem volt ideje kristályosodni és megszilárdul, mint egy pohár (üveg klinker).
trikalcium szilikát C3S;
dikalcium-szilikát C2S;
trikalcium-aluminát C3A;
tetrakalcium alumíniumoxid ferrit C4AF;
Minden klinkerásványokkal szennyeződéseket tartalmazhatnak (oxidok a magnézium, mangán, kálium, nátrium, titán, foszfor, antimon, króm, stb), amely lényegében változtatni a kristály szerkezete és tulajdonságai.
A portlandcement-klinker tartalmaz trikalcium-szilikát, magnézium-oxid szennyező, alumínium, vas, króm, és a különböző nevű alitám, és a dikalcium-szilikát létezik egy úgynevezett β - formájában, amely szennyezést tartalmaz mangán-oxidok, króm, kén, foszfor és a nevezett fehérítőszerek.
Jó klinker tartalmaznia kell legalább 75% alit és belit, köztük nem kevesebb, mint 55% -a alit.
Alit Portland cement tulajdonít annak fő pozitív tulajdonságokat, mint kötőanyag: gyors keményedés mérsékelten gyors beállítását.
Lassú a hidratálása belit megóvják a fugázás kő eredményeként gyógyító alakult a folyamat megkeményedése mikro.
Portlandcement-klinker őrlésével állítjuk elő opcionális Hozzáadunk 3 ... 7% gipszet (formájában természetes gipsz tartalmazó 65 ... 90% kalcium-szulfát-CaSO 4 · 2H2 O) szabályozására beállítási sebességnél cementiszap és javítja az erejét a dugulás kő.