Классификация, маркировка и применение тампонажных цементов

Использование специального вяжущего при проведении тампонажных работ исключает воздействие агрессивных газов и сред на трубы, снижает оказываемое на них напряжение и гарантирует безопасную эксплуатацию скважин. Нужными характеристиками обладают портландцементы с ускоренными реакциями твердения, обеспечивающие высокую прочность на ранних стадиях за счет ввода в состав помола гипсового камня и особых минеральных добавок.

Тампонажный портландцемент

Оглавление:

  1. Технические параметры
  2. Область применения
  3. Расценки

Состав и характеристики тампонажного цемента

Это вяжущее является разновидностью ПЦ с долей нормированного клинкера от 80 до 100 % и обязательной добавкой 2-3,5 % гипса. В качестве примесей, влияющих на итоговые свойства этой марки, используются активные минеральные компоненты (не более 12 %), кварцевый песок или известняк (в пределах 10) и доменный или электротермофосфорный шлаки (до 20). Технические условия, состав и назначение регламентированы ГОСТ 1581, тип определяется процентным соотношением клинкера и остальных добавок, точная рецептура зависит от производителя.

К отличительным особенностям относят тонкий помол, ускоренное твердение, повышенную прочность по окончании застывания и уникальную текучесть непосредственно после затворения водой. К последнему показателю предъявляются особые требования, указанная нормами скорость закачки тампонажного раствора – 1,5 м/с при довольно ограниченных размерах самого зазора. С учетом значительного давления в шахтах, возрастающего по мере их углубления, песок в такие смеси не вводится, вяжущее является единственным сухим компонентом.

Данный цемент имеет маркировку ПЦТ и в зависимости от состава и свойств разделяется на:

  • Бездобавочный (I, I-G, I-H), с минеральными добавками (II) и специальными примесями, регулирующими плотность теста (III).
  • Облегченный (Об) и утяжеленный (Ут).
  • Применяемый при нормальных и низких (15-50 °С), умеренных (51-100) и повышенных (101-150) температурах.
  • Тампонажный портландцемент с обычными и повышенными требованиями к сульфатостойкости. Последняя бывает умеренной и высокой.

Требования к ПЦТ

Стандартная маркировка включает обозначение типа, сульфатостойкости, средней плотности, максимальной температуры применения, степени гидрофикации или пластификации (ГФ или ПЛ, соответственно) и самого стандарта. Рабочие характеристики ПЦТ зависят от марки и особенностей производства и варьируются в пределах, указанных в таблице ниже:

Наименование показателя, ед.измерения Возможный диапазон, численное значение
Прочность на сжатие через 8 ч, Мпа При твердении при температуре 38°С – 2,1

60 °С – 10,3

Прочность на изгиб, МПа От 0,7 до 3,5 в зависимости от марки ПЦ
Тонкость помола:

Остаток на сите с сеткой №008, %, не более

Удельная поверхность, м2/кг

 

10-15

230-270

Водоотделение, мл, не более 7,5-10
Растекаемость теста, мм, не менее Для непластифицированного – 200

ПЛ – 220

Время загустевания до консистенции 30, мин, От 90

Прочность цементного камня

Приведенные характеристики обязательно указываются в прилагаемом сертификате качества наряду с информацией об объеме партии и дате изготовления тампонажного цемента. По аналогии с обычными марками он сохраняет полезные свойства не более 6 месяц и теряет активность при открытом контакте с воздухом или подсосе влаги. Время твердения после затворения водой зависит от температуры в скважине и доли хлористого калия или натрия хлора в составе и регулируется путем ее изменения. В пределах свыше 60 °С диапазон варьируется от 100 минут до 10 ч, ниже – от 2 до 12 часов.

Сфера применения

Главным назначением этого портландцемента является тампонирование газовых и нефтяных скважин. Данный процесс представляет заделку раствором свободного пространства между стенками ствола и обсадной трубой, после застывания полученная прослойка обеспечивает надежную защиту от подземных вод или подвижек слоев с разной плотностью. Заполнение может быть частичным или полным, в зависимости от параметров грунта. Слой бетона на их основе также защищает сталь от коррозийных и агрессивных воздействий. В индивидуальном и жилом строительстве использование нецелесообразно, исключение делается лишь при закладке буровых свай под фундаменты в особо сложных условиях. Помимо защиты труб ПЦТ помогает уменьшить глубину скважины, укрепить ее дно или устранить повреждения обсадных колон.

Характеристики ПЦТ

Конкретная марка подбирается исходя из условий эксплуатации и глубины сверления. При бурении скважины на болотистых или песчаных участках, или при закладке их глубже 2 км предпочтение отдается облегченным видам (в этом случае рекомендуется купить ПЦТ-III-об-5-100).

Одним из ключевых ориентиров также служит температура в шахте. Условно все скважины разделятся на холодные и горячие, использование ПЦ в каждом случае должно быть оправданным и целевым.

В отличие от обычного бетона в тампонажные смеси не вводится песок или какой-либо крупный наполнитель, снижающий их текучесть. Чем глубже закладывается скважина, тем выше требования к пластичности. Доля воды достигает 50 % от веса тампонажного цемента, получаемое тесто имеет очень жидкую консистенцию и заливается в зазоры или на дно незамедлительно. Марочный продел прочности на сжатие достигается через 8 часов, на изгиб – 1-2 суток. Качество ПЦТ можно проверить заранее путем просеивания сквозь сито, остаток в решете не должен превышать нормируемую величину.

Прочность тампонажных растворов

Стоимость материалов

Цемент чаще всего поставляется россыпью железнодорожным или автомобильным транспортом, или упакованным в биг-бег весом от 1 т и выше, фасовка в мягких бумажных мешках по 50 кг встречается реже. Изготовлением вяжущего, соответствующего требованиям ГОСТ 1581, занимаются многие российские производители, лучшие отзывы имеет продукция УК Востокцемент (ОАО Спасскцемент), ГК Минерал Ресурс, ОАО Сухоложскцемент, Горнозаводскцемент, Холсим (рус), филиал ООО Хайдельбергцемент рус, ООО Дюккерхофф Коркино Цемент и ЗАО Жигулевские Стройматериалы.

Основная линия расположена в Уральском регионе, среди проверенных временем дилеров, предлагающих купить материал по доступным ценам и работающих непосредственно с изготовителями, выделяют фирмы ООО Восток-ПермТехКомплект, Уралметснаб и Стройснаб, ГК Бесто. Оптовые партии обходятся в разы дешевле, ориентировочная стоимость приведена в таблице:

Маркировка Производитель Цена за тонну, рубли
Опт Розница
ПЦТ I-50 Минерал Ресурс 4750 4800
ПЦТ I-100 4900 4950
ПЦТ III-Об 5-50 5430 5490
ПЦТ I-G-CC-1 6200 6250
ПЦТ II -50 ОАО Сухоложскцемент 5200 5500
ПЦТ I-50 ОАО Спасскцемент 5000 5200



Автор:
Валентин Токарев
Share

Подписка на новости
Подпишитесь, чтобы не пропустить новинки
Подписаться