Архив WinRAR_1/Lections_Chemistry

Методът се основава на измерване на показанията на ъгъла на въртене на цилиндъра на вискозиметъра при различни скорости на въртене, с увеличаване на скоростта θ на SW, и след това, обратно, с намаляване на скоростта θ на CM. След като вземете показанията при различни скорости, определете статичното напрежение на срязване (STS) при 3 оборота в минута след 10 секунди и 10 минути в покой

Ротационният вискозиметър има три константи:

k 1 - константа на усукване на единица отклонение, зависи от твърдостта на пружината

k 2 - константа на напрежение на срязване за ефективната площ вътре в цилиндъра [cm -3]

k 3 - константа на скоростта на срязване [сек -1/об/мин]

Използвайки тези константи и показанията, взети от устройството, е възможно да се изчислят редица реологични параметри на разтвора за изпитване:

Скорост на срязване [сек -1] γ = k 3 n Напрежение на срязване [Pa] τ = k 1 k 2 θ Вискозитет [Pa * sec] η =

За всяка скорост може да се изчисли съотношението на ъглите на усукване.

тогава разтворът се счита за неутаиващ, свойствата не зависят от времето при средната температура на тестото;

, тогава решението се счита за податливо на валежи;

, тогава решението се счита за склонно към желиране;

За изчисляване в полето се използват следните формули:

Привиден вискозитет [cPs] Пластмасов вискозитет [cPs] η pl = θ 600 - θ 300

Приблизителна стойност на динамичното напрежение на срязване [Pa]

τ 0 = 0,479 (θ 300 - η pl)

Точната стойност на динамичното напрежение на срязване [Pa] τ 0 = 0,51 (

Където θ 300 и θ 600 са показанията на вискозиметъра съответно при 300 и 600 об/мин

Разпространение на циментова суспензия

През времето, докато циментовата суспензия се изпомпва в даден интервал от кладенеца, тя трябва да остане лесно подвижна. Разпространение

Е условна мярка за мобилността или изпомпваемостта на прясно приготвен разтвор. Измерва се съгласно GOST 26798.1-96 с помощта на устройство, наречено KR-1 (AzNII конус).

Циментовият хоросан се излива в конуса в горния край. След това конусът се повдига внимателно, без забавяне. Разтворът се разпространява върху стъклото, покриващо скалата. Средният диаметър на циркулационния кръг характеризира разпространението на фугиращата смес.

Циментова суспензия се счита за достатъчно подвижна, ако нейната способност за разпръскване е най-малко 18 см. Разпръскването зависи от фиността на смилането на цимента. Може да се увеличи чрез увеличаване на съотношението вода-цимент или чрез въвеждане на разтвор за намаляване на вискозитета (пластификатор).

Консистенция и време на уплътняване на циментовия разтвор

Известно време след смесването и механичното смесване започва да се появява способността на циментовите суспензии да образуват структура, което се изразява последователно в сгъстяването и втвърдяването на разтворите. Времето за удебеляване трябва да бъде малко по-дълго от времето, необходимо за приготвяне, изпомпване и избутване на циментовата суспензия в запушената кухина.

Определянето на времето за сгъстяване и времето на втвърдяване на циментовата суспензия се основава на метода за измерване на консистенцията при създаване на условия,

в близост до сондажни условия с помощта на консистометър за високо налягане CHANDLER 7222.

- от атмосферни до 154 MPa, температурен диапазон - от 0 до 205 ° С. Консистометърът за високо налягане CHANDLER 7222 има вграден плотер, който чертае криви на налягане, температура, консистенция.

Времето за втвърдяване на циментовата суспензия е времето на изпитването между момента на стартиране на температурата и налягането върху консистометъра за високо налягане и момента, в който консистенцията на суспензията достига 100 V s .

Време за уплътняване на суспензията - Времето на теста между момента, в който температурата и налягането се задействат на консистометъра за високо налягане и момента, в който суспензията не се изпомпва. Съгласно спецификация на API 10А това време съответства на стойност на консистенция от 70 V s, а съгласно GOST 26798.1-96 това време съответства на стойност на консистенция от 30 UEK.

Забележка: 1Bs = 1UEK = 0,1 Pa * s = 1cPs.

Време за втвърдяване на циментов разтвор

При извършване на циментови работи е необходимо да се знае периодът, през който циментовата суспензия остава подвижна (изпомпваема) при условията на даден кладенец, както и периодът, необходим на разтвора да се превърне в камък. Тези времена се наричат съответно началото и края на настройката и се определят с помощта на устройство на Vic чрез периодично измерване на дълбочината на потапяне в проба от втвърдяващия разтвор на игла със стандартен размер при постоянно натоварване. Интервалът от време от момента на смесване до момента, когато иглата, когато е потопена в пробата, не достигне дъното на пръстена с разтвор от 1-2 mm, се нарича време на настъпване на втвърдяването. Интервалът от време от момента на смесване до момента, в който иглата е потопена в разтвора за не повече от 1

mm, наречен край на настройката .

Устройството Vika OGP-1 е предназначено да определи времето за втвърдяване на циментовия разтвор при атмосферно налягане.

За да се определи времето за настройка при температури до 250 ° C и налягане до 100 MPa, е проектиран агрегатът US-1M. Също така за различни термобарични условия се използва ултразвуков анализатор за якост на циментовия камък CHANDLER 4262.

Свойства на задържане на вода Седиментационна стабилност на циментова замазка

Под седиментационна стабилност се разбира способността на частиците циментова суспензия да се държат в суспензия в смесителната течност под въздействието на гравитацията. Разтвор, който няма задоволителна седиментационна стабилност, може да се разслои в покой в твърда и течна фази, канали и пукнатини могат да се образуват в него в различни посоки.

Устойчивостта на утаяване на циментовата суспензия се оценява чрез:

Коефициентът на водоотделяне на циментовата суспензия

Утаяване на циментова суспензия

Водно отделяне на циментова суспензия

Съставът на циментовата суспензия винаги съдържа дисперсионна среда и дисперсна фаза. Циментовият прах и добавките, които са неразтворими в дисперсионната среда, действат като дисперсна фаза. Дисперсионната среда е смесителна течност. При смесване на циментова суспензия около една трета от смесителната течност отива да реагира с компонентите на циментовия прах. Останалата част под формата на безплатна вода позволява на разтвора да има една или друга подвижност.

С течение на времето тази свободна вода може да се отдели от разтвора и е възможно тя да се отдели на опаковки от цимент и вода, образувайки канали, през които течността за смесване се издига. В реални условия на кладенеца това означава, че по тези канали и наслояване в процеса

за по-нататъшна експлоатация може да влезе пластова течност. Така

По този начин няма да получим силна надеждна адхезия и уплътняване в пръстена на кладенеца.

Този процес, който протича при статични условия, се нарича

водоотделяне, тя се характеризира с коефициент на водоотделяне

циментов разтвор (n в%).

Методите за измерване на коефициента на водоотделяне се основават на измерване на количеството (Vw) вода, отделена от циментовата суспензия след два часа почивка. Измерванията се извършват с помощта на конична колба от 500 ml (в съответствие с API спецификация 10А) или градуиран цилиндър от 250 ml (в съответствие с GOST 26798.1-96)

Коефициент на водоотделяне (n в%) за циментова суспензия за всеки метод за изпитване

където Vv е обемът на отделената течност, ml

Vcr - обем на тествания циментов разтвор, ml

За да се създаде здрав и надежден камък в пръстеновидното пространство и да се осигури плътността на облицовката, циментовият разтвор трябва да отделя не повече от 2% вода от общия обем на разтвора. Такова изискване е наложено на циментовата суспензия от всички стандарти и спецификации, използвани в света за технически условия и методи за изпитване на циментови суспензии.

За да се намали количеството отделена вода, в разтвора се въвеждат специални добавки, които свързват водата.

Утаяване на циментова суспензия

За качествена оценка на устойчивостта на утаяване се използват два цилиндъра от 250 ml, единият монтиран вертикално, а другият под ъгъл от 10-15 С. Ако циментовата суспензия е нестабилна за утаяване, каналите, пукнатините или лентите, запълнени с дисперсионна среда образуван в него, а дисперсионната среда още не се издига през каналите

процесът на утаяване е завършен. Резултатите от наблюдението са запис на естеството на промените в структурите във времето, както и разликите в характера на промените в структурата на колоните с разтвори във вертикални и наклонени цилиндри.

Загуба на течност от циментова суспензия

Водата, отделена от циментовата суспензия в пропускливата формация, се нарича филтрат от суспензия. В резултат на отделянето на филтрата всички важни свойства на циментовата суспензия се променят, периодът на удебеляване се намалява, вискозитетът се увеличава и добивът на разтвора намалява. Ако филтратът се освободи в зоната на продуктивната формация, резервоарните свойства на формацията могат да се влошат. Добавките за загуба на течности в повечето случаи предотвратяват отделянето на големи количества филтрат от разтвора.

При циментови суспензии с висока загуба на течност, вода и/или газови потоци може да настъпи моментално втвърдяване поради дехидратация или увеличаване на вискозитета на суспензията. Последното неминуемо води до повишаване на налягането на изпомпване и евентуално в резултат до загуба на циркулация.

Специалистите за циментиране на кладенци предлагат следните насоки за количествено определяне на загубата на течност при различни циментиращи операции.

Таблица 2 - Стандарти за количествено определяне на загубата на течност