Πολτός τσιμέντου: ιδιότητες, κανόνες παρασκευής, σύνθεση, συμμόρφωση με τις απαιτήσεις GOST, σκοπός και εφαρμογή

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάτρησης, χρησιμοποιούνται ειδικές λύσεις για την απομάκρυνση μοσχευμάτων και προϊόντων από την ανάπτυξη τοπικών πετρωμάτων. Αυτή η λειτουργία είναι απαραίτητη για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα της μηχανικής κρούσης του γεωτρύπανου και να καθαριστεί η κάτω τρύπα. Το πλύσιμο πραγματοποιείται με χρήση τσιμεντοπολτού, που παρασκευάζεται με χρήση ειδικών τεχνολογιών.

Σκοπός των υγρών γεώτρησης

Η κυκλοφορία του νερού στο φρεάτιο συμβάλλει στον καθαρισμό της οπής, γεγονός που βοηθά τις διαδικασίες διάτρησης και ολοκλήρωσης. Υπό την προϋπόθεση ότι χρησιμοποιείται μια δραστική ένωση με πρόσθετες ιδιότητες απόδοσης, μπορούν να αναμένονται μια σειρά από άλλα αποτελέσματα, μεταξύ των οποίων είναι τα ακόλουθα:

• Σχηματισμός κέικ φίλτρου στα τοιχώματα μιας ανοιχτής τρύπας. Ως αποτέλεσμα, ενισχύονται ασταθείς αποθέσεις, αργιλικά πετρώματα και χαλαρά στρώματα.
• Η πίεση των πόρων εξουδετερώνεται.
• Η μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας κάτω από την οπή και το bit μεταδίδονταιπρόσθετη υδραυλική ισχύς.
• Η γεώτρηση και οι πολτοί τσιμέντου μεταφέρουν τον αναπτυγμένο βράχο και, αφού ολοκληρωθεί η κυκλοφορία, διατηρούν αυτή τη μάζα σε εναιώρηση.
• Προλαμβάνονται οι κίνδυνοι επιπλοκών, διαφορικής κόλλησης, εκπομπών πετρελαίου και αερίου και απώλειας του πηγαδιού.
• Αποτρέπονται τα σπήλαια και οι σχισμές.
• Παρέχει λιπαντική επίδραση στον εξοπλισμό γεώτρησης.
• Παρέχει ψύξη και λίπανση εργαλείου.

Η βάση για τη σύνθεση του μείγματος τσιμέντου

Για τη δημιουργία υγρών γεώτρησης, χρησιμοποιούνται πλαστικοί και λεπτά διασκορπισμένοι άργιλοι με ελάχιστα εγκλείσματα άμμου, οι οποίοι μαζί με το νερό μπορούν να σχηματίσουν ένα παχύρρευστο εναιώρημα με μεγάλη περίοδο καθίζησης. Κατά την ανάπτυξη γεωτρήσεων φυσικού αερίου και πετρελαίου, οι ειδικοί συνιστούν τη χρήση αλκαλικών τύπων αργίλων μοντμοριλλονίτη, καθώς και σκόνης αργίλου. Επιπλέον, η σύνθεση του πολτού τσιμέντου περιλαμβάνει τεχνικό νερό, υδρογέλες και συστατικά αλατιού. Τα σύγχρονα μείγματα περιλαμβάνουν ανεστραμμένο γαλάκτωμα, βάσεις ασβέστη-πίσσα και πολυμερή συστατικά. Η αναλογία μεταξύ των συστατικών και του ειδικού συνόλου τους εξαρτάται από το αποτέλεσμα που πρέπει να επιτευχθεί και τις συνθήκες χρήσης του διαλύματος. Σε κάθε περίπτωση, τα ανεπιθύμητα συστατικά περιλαμβάνουν ακαθαρσίες όπως γύψος και διαλυτά ορυκτά, τα οποία μειώνουν τη σταθερότητα των παχύρρευστων πρώτων υλών αργίλου.

Κανόνες για τη δημιουργία λύσης

Τα μείγματα κοπής παρασκευάζονται χρησιμοποιώνταςμονάδες ανάμειξης τσιμέντου σύμφωνα με τα ρυθμιζόμενα καθεστώτα. Ανάλογα με τις εργασίες που τίθενται και τις πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται, μπορούν να εισαχθούν διαφορετικές τεχνολογικές λύσεις στο σχήμα μαγειρέματος. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείται μπαγιάτικο τσιμέντο, τότε είναι απαραίτητο να προβλεφθεί η ενεργοποίησή του. Το ξηρό μείγμα τροφοδοτείται στη δεξαμενή με σταθερή λειτουργία της αντλίας παροχής νερού. Ο συνδυασμός υγρών και ξηρών συστατικών θα πρέπει να πραγματοποιείται υπό συνθήκες διατήρησης της πίεσης στο επίπεδο των 12-15 MPa. Αυτό είναι το βέλτιστο περιβάλλον για την παρασκευή πολτών τσιμέντου όσον αφορά την ανάμειξη και την πήξη της δομής. Στη συνέχεια, πρέπει να περιμένετε την περίοδο σταθεροποίησης του μείγματος, για την οποία παρέχεται ειδική λειτουργία στη μηχανή ανάμειξης τσιμέντου.

Ιδιότητες μιγμάτων τσιμέντου

Οι τεχνικές και λειτουργικές ιδιότητες των μιγμάτων γεώτρησης καθορίζονται από την επιλεγμένη συνταγή και στην πράξη καθορίζουν την ποιότητα της αλληλεπίδρασης με τα υλικά των σχηματισμών των φρεατίων. Λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθες ιδιότητες πολτού τσιμέντου:

• Απόδοση νερού. Υπό συνθήκες πτώσης πίεσης, λαμβάνει χώρα η διαδικασία διαχωρισμού του νερού από την ενεργό φάση του διαλύματος. Ανάλογα με τις παραμέτρους του φρεατίου, ο ρυθμός απώλειας υγρού μπορεί να είναι διαφορετικός, ρυθμίζεται ξεχωριστά. Για παράδειγμα, εάν σχεδιάζεται να ενισχυθεί η δομή, τότε η απώλεια νερού του διαλύματος θα πρέπει να είναι κοντά στο μηδέν.
• Αντοχή στην καθίζηση. Η διαδικασία διαχωρισμού του νερού από το κονίαμα, κατά την οποία η μάζα του τσιμέντου κινείται προς τα κάτω και το υγρό κινείται προς τα πάνω.
• Πύκνωση. Καθορίζεται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του βαθμού λείανσης των συστατικών του διαλύματος και της παρουσίαςυλικά σκληρότητας. Μια αύξηση στην αναλογία του νερού επηρεάζει τη διέγερση αυτής της ιδιότητας και μια θερμική επίδραση τρίτων επηρεάζει τη μείωση.
• Λήψη. Κατά κανόνα, οι τεχνολόγοι προσπαθούν να βελτιώσουν αυτήν την ποιότητα στο μέγιστο σε συγκεκριμένες συνθήκες. Για να το κάνετε αυτό, αυξήστε τη θερμοκρασία με πίεση, καθώς και την απομόνωση του κορμού σε συνθήκες υψηλής υγρασίας.

Τροποποίηση των ιδιοτήτων του υγρού γεώτρησης

Η διόρθωση ορισμένων ιδιοτήτων δεν είναι πάντα δυνατή με συμβατικά μέσα και υλικά, επομένως είναι πιο σκόπιμο να χρησιμοποιείτε ειδικά πρόσθετα και πρόσθετα που αλλάζουν αποτελεσματικά και σημειακά τις επιθυμητές ιδιότητες. Μεταξύ αυτών, σημειώνονται οι ακόλουθοι τροποποιητές:

• Ανθρακικό νάτριο. Χρησιμοποιείται για τη μείωση του χρόνου πήξης. Με τη βοήθεια αυτού του επιταχυντή, λαμβάνονται διαλύματα ταχείας πήξης, κατάλληλα για χρήση σε θερμοκρασίες έως 55-65 ° C.
• Μπεντονίτης. Αυξάνει τον δείκτη της αρχικής κινητικότητας του διαλύματος έκπλυσης, βελτιστοποιώντας τα μέτρα για την έγχυσή του. Αυτός ο τροποποιητής συνιστάται για χρήση με πολτούς τσιμέντου των οποίων η πυκνότητα κυμαίνεται από 1,5 έως 2,2 g/cm3.
• Αιωρήματα γυψοτσιμέντου. Βελτιώστε την ικανότητα του διαλύματος στην απώλεια νερού. Η βάση γίνεται πιο ανθεκτική στη διάλυση στο νερό. Για συνθέσεις έκπλυσης, η χρήση εναιωρημάτων δεν έχει νόημα, ωστόσο, για την ενίσχυση του κορμού, είναι αρκετά αποδεκτή.
• Πρόσθετα τσιμέντου-ρητινών. Ένας τύπος πλαστικοποιητή με εποξειδικές ρητίνες που χρησιμοποιούνται για έκπλυσηφρεάτια με επιπλοκές του υδροφόρου ορίζοντα.

Τύποι υγρών γεώτρησης

Στην πράξη, συνήθως διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι μιγμάτων τσιμέντου:

• Γεωτρήσεις λιγνίτη. Αλκαλικό διάλυμα τροποποιημένο με λιγνίτες.
• Ασβεστοάσφαλτο κονίαμα. Τα προϊόντα πετρελαίου χρησιμοποιούνται ως βάση - ένας συνδυασμός μέσου διασποράς από πετρέλαιο ή καύσιμο ντίζελ, καθώς και πίσσα και οξείδιο ασβεστίου ως διασκορπισμένη φάση.
• Ελαφρύ μείγμα πλυσίματος. Αντιπροσωπεύει το διάλυμα αρμολόγησης μειωμένου βάρους με τους ελάχιστους δείκτες πυκνότητας. Χρησιμοποιείται στην ανάπτυξη φρεατίων με χαμηλή πίεση δεξαμενής.
• Διάλυμα πολυμερούς. Η σύνθεση βασίζεται σε νερό που περιέχει υψηλά μοριακά γραμμικά πολυμερή. Χρησιμοποιείται συνήθως σε διαδικασίες διάτρησης σκληρού βράχου.

Έλεγχος συμμόρφωσης με GOST

Σύμφωνα με το GOST 26798.1-96, οι παράμετροι των υγρών γεώτρησης προσδιορίζονται χωρίς να λαμβάνονται υπόψη οι πιθανές επιπτώσεις που μπορεί να προκύψουν κατά τη λειτουργία του υλικού σε πραγματικές συνθήκες με τη σύνδεση των χορδών του περιβλήματος. Για συμμόρφωση με τα πρότυπα, ελέγχονται ο χρόνος πήξης του μείγματος, η πυκνότητα και το ιξώδες. Ταυτόχρονα, για διαφορετικές συνθέσεις, τόσο οι τεχνικοί δείκτες όσο και ο κατάλογος των κριτηρίων αξιολόγησης ενδέχεται να διαφέρουν. Έτσι, για τον προσδιορισμό των ιδιοτήτων διαστολής και αντοχής στην περίπτωση πολτού τσιμέντου, χρησιμοποιείται το GOST 1581-96, το οποίο απαιτεί οι δοκιμές να πραγματοποιούνται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος περίπου +30 ° C. Στη διαδικασία στερεοποίησηςμείγματα τσιμεντόλιθων σε περιορισμένο όγκο, οι δείκτες αντοχής μπορεί να είναι υψηλότεροι από ό,τι όταν χρησιμοποιείται παρόμοια μάζα σε σύνθεση κατά την πλήρωση του φρεατίου. Αντίστροφα, η διαπερατότητα του διαλύματος μειώνεται.

Τεχνολογία εφαρμογής μίγματος τσιμέντου

Για τη χρήση υγρών γεώτρησης χρησιμοποιείται ειδικός εξοπλισμός για την εξασφάλιση της τεχνικής δυνατότητας των εργασιών κυκλοφορίας. Κατά τη διαδικασία εφαρμογής, οι πολτές τσιμέντου εκτελούν τον ακόλουθο τεχνολογικό κύκλο:

• Η σύνθεση αναμειγνύεται και αποθηκεύεται σε ειδικό δοχείο.
• Ο εξοπλισμός άντλησης ξεκινά την άντληση ρευστού από τη δεξαμενή στο φρεάτιο μέσω της σειράς τρυπανιού.
• Το μείγμα αποστέλλεται μέσω σωλήνων στον πυθμένα της γεώτρησης, όπου το κομμάτι του γεωτρύπανου αναπτύσσει το επόμενο στρώμα βράχου.
• Η λάσπη επιστρέφει στην επιφάνεια, μεταφέροντας σωματίδια βράχου που χωρίζονται από τη σμίλη.
• Η μάζα ανεβαίνει κατά μήκος του δακτυλίου, περνώντας μεταξύ του σωλήνα γεώτρησης και των τοιχωμάτων του φρέατος.
• Επιφανειακά γίνεται η λειτουργία φιλτραρίσματος και καθαρισμού του διαλύματος από λάσπη. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε ένα δονούμενο κόσκινο.

Συμπέρασμα

Τα μείγματα τσιμέντου είναι απαραίτητο αναλώσιμο στην ανάπτυξη και κατασκευή φρεατίων. Ωστόσο, η ακατάλληλη χρήση τους, μαζί με τα θετικά αποτελέσματα, μπορεί επίσης να οδηγήσει σε αρνητικές συνέπειες. Ειδικότερα, σφάλματα στην κατασκευή πολτού τσιμέντου στο μέλλον μπορεί να οδηγήσουν σε πτώσεις βράχων και ακόμηζημιά στον εξοπλισμό γεώτρησης. Ως εκ τούτου, καταρτίζεται αρχικά ένα έργο έκπλυσης, η σύνθεση του οποίου υπολογίζεται προσεκτικά. Γενικά, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί ο όγκος των ξηρών συστατικών, το νερό, η συνολική ποσότητα του μείγματος, τα χαρακτηριστικά των μονάδων τσιμέντου κ.λπ.