Добавки для тампонажного цемента

 С тех пор как твёрдый углеводород Гильсонит был внедрён в нефтяную промышленность в августе 1957 года в качестве цементной добавки, было выполнено несколько тысяч работ с использованием этого материала. Эти работы включали: первичное цементирование через зоны потери циркуляции, а также различные ремонтные работы, такие как: сжатие, повторное цементирование при недостаточном заполнении и восстановление циркуляции бурового раствора.

Разработанный в первую очередь как жидкий цементный раствор, сочетающий низкую плотность и способность контролировать потерю циркуляции, Гильсонит показал прекрасные результаты в зонах рыхлого пласта, а также в других типах зон потери циркуляции. Результаты полевых исследований показали, что может быть достигнуто заполнение на 80-90% в тех зонах, где заполнение другими типами цементных растворов было возможно только на 50-60%.

Уникальные свойства Гильсонита, такие как низкий удельный вес, распределение частиц по размерам, непроницаемость, устойчивость к агрессивным жидкостям, химическая инертность и низкая потребность в воде дают в результате цементный раствор, обладающий исключительными связывающими свойствами, низким весом суспензии, совместимостью с другими добавками для цементных растворов, а также сравнительно высоким пределом прочности при сжатии по сравнению с другими цементными растворами того же веса.

 Источники Гильсонита

 Гильсонит – это уникальная добавка, которая применяется в нефтедобывающей промышленности для предотвращения потери циркуляции.

Этот материал представляет собой твёрдый углеводород, который встречается в Бассейне штата Юта (Uintah Basin) и Колорадо. Он был обнаружен в 1885 году капитаном Самуэлем Джильсоном, отсюда и название материала — Гильсонит. Его обычно относят к натуральным асфальтам, но необычные свойства Гильсонита существенно отличают его от битумов и асфальтов, которые можно расположить в ряд от жидких форм до твёрдых в естественном или обработанном виде. В минералогии Гильсонит классифицируется как асфальтит. Этот материал залегал в почти параллельных линиях, проходящих с северо-запада на юго-восток, и он встречался в вертикальных трещинах, а не в бассейнах рек или озерах, где были найдены битумы и асфальты.

Гильсонит применяется и в других областях. Свойства Гильсонита делают его ценным для применения в тепло- и электроизоляции, производстве напольных плиток, кровельных материалов, кислотоупорных красок, электроизоляционных лаков, ящиков для батарей, материалах для тормозных лент. Он применяется в покрытиях для автомобилей, типографских красках и т.д.

 Лабораторные исследования

 Сначала,  из-за его низкой удельной плотности (1.07), Гильсонит был исследован в качестве снижающей плотность добавки для цементных растворов.

Чтобы установить оптимальный размер частиц для этой цели, были проведены лабораторные исследования по трём основным направлениям:

1. Максимальный размер частиц позволяет прокачивать через скважинное оборудование для цементирования, такое как обратные клапаны и многоступенчатые клапаны.

2. Минимальный размер частиц обеспечивает отличный контроль в зонах потери циркуляции.

3. Правильное распределение частиц по размерам служит для достижения двух предыдущих целей, а также позволяет приготовить раствор с минимальным количеством воды для замешивания.