Скважины предложили ремонтировать каучуком
Данный состав может решить проблему возникновения трещин в цементном камне вокруг стальных обсадных труб. Разработка позволит снизить количество дорогостоящих ремонтов, повысить качество крепления скважин и увеличить срок их службы. Благодаря этому уменьшатся риски аварий, заявляют в Пермском политехническом университете.
Для добавления натурального каучука в цемент не требуется сложное оборудование или длительная подготовка. Это решение можно применять при ремонте и строительстве скважин.
В процессе приготовления цементного раствора используется техническая вода, объясняет ассистент кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Виталий ПРОХОРОВ. Каучук остается в смеси в неизменном виде и активируется только при контакте с углеводородами.
Это происходит из-за химического родства каучука и нефти. Их молекулы легко взаимодействуют, вызывая рост объема материала. Каучук заполняет трещину, превращается в гель и перекрывает путь углеводородам.
Для создания добавки каучук измельчают до частиц размером меньше миллиметра. Чтобы они не слипались, их обрабатывают диоксидом кремния. Это безопасный порошок, который часто используют в пищевой и фармацевтике. Благодаря нему вещество остается сыпучим и равномерно смешивается с цементом. После закачки оно распределяется по раствору в виде мелких частиц.
Ученые приготовили два состава: бездобавочный и с добавкой каучука (3,75% от массы). Из каждого они сделали образцы-балочки. Через двое суток их разрушили. Позже части соединили и опустили в керосин. Для каучука же это та же углеводородная среда, поэтому реакция такая же, как от нефти. Через час каучук начал превращаться в гель. Через два часа трещина была полностью закрыта. Обычный цемент же остался треснутым.
«Добавка незначительно изменила основные технологические свойства цементного раствора, — рассказывает заведующий кафедрой нефтегазовых технологий ПНИПУ Сергей ЧЕРНЫШОВ. — Плотность снизилась на 6%, увеличились показатели вязкости».
Для цементного камня прочность на изгиб на вторые сутки уменьшилась, но осталась выше регламентного значения — 3,3 МПа при требуемых 2,7 МПа. Это значит, что материал сохраняет свою несущую способность.
Более густая консистенция будет положительно влиять качество цементирования. Такой раствор лучше удерживает жидкость и уменьшает показатель фильтрации. При взаимодействии керосина и добавки натурального каучука в цементного камне, за 60 минут происходит гелеобразование. Оно способствует самозалечиванию трещин в цементном камне.
Ранее ИА «Девон» сообщало, что ученые Пермского Политеха разработали состав, который защищает скважины от воды. Он реагирует на воду и залечивает трещины, через которые происходит обводнение продукции. Новая система буферных жидкостей и самовосстанавливающийся цемент защищают скважины от преждевременного обводнения.
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |
Поиск по теме: ПНИПУ, Каучук, Ремонт скважин