水泥护壁堵漏

《水泥护壁堵漏》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、水泥护壁堵漏    水泥是一种良好的胶凝材料，不仅在建筑行业广泛使用，而且早在20世纪40年代钻井工程中就已经开始用水泥护壁堵漏了。用水泥进行护壁堵漏是将水泥浆注入钻孔内，并使其进入所封堵和护壁的孔段漏失层裂隙、孔洞的坍塌部位，利用水泥浆的凝固硬化作用，将其堵塞并与岩层胶结为一整体。水泥还可作为钻井封孔、止水、固井、防喷、加固基础等。由于水泥具有货源广、成本低、无毒、使用方便、利于孔内灌注等优点，目前仍然被广泛用作钻井护壁堵漏的固结材料。有关水泥的原理基础已在第三章第五节中介绍，本节重点讨论水泥在钻井护壁堵漏中的应用。一、堵漏对水泥性

2、能的要求         当钻井遇到卵砾石层、破碎带、大裂隙、溶洞、厚砂层，用泥浆难以护壁堵漏时，即应采用水泥等固结材料进行护壁堵漏。这时，在工艺上需要停止钻进，从井内提出钻具，再向井内灌注水泥浆材，待水泥浆材渗挤、充填到地层空隙中并凝固复杂层段后，再重新下入钻具扫孔钻进成井。因此，与泥浆随钻护壁堵漏相比，水泥护壁堵漏在工序上增加了专门灌注、候凝固结和重新扫孔时间。        (1)护壁堵漏灌注水泥最常用的方法是用水泵通过钻杆将水泥浆液输送到井底，然后水泥浆液在井底能够有效地渗入地层的孔裂隙中。这就要求水泥浆液在这一阶段具有良好的

3、流动性。        (2)普通建筑用硅酸盐水泥的候凝固结时间很长，如要达到它们的最终强度往往需要10d以上，这么长的停待时间对钻井工作来说是难以接受的，因此希望能够尽量缩短水泥的候凝固结时间（如1～2d，甚至更短）。        (3)钻井护壁堵漏对水泥的后期强度并不要求很高，只要满足井眼稳定和阻塞漏失即可，它一般的抗压强度只需达到建筑用固结体强度的20%。         所以钻井护壁堵漏对水泥性能的主要要求可以归结为：初期流动性好，能够快凝早强，后期强度要求不高，可用图7-12的曲线来反映这种要求。图7-11钻井护壁堵漏水泥

4、特性曲线    实线为钻井水泥，虚线为普通建筑水泥         另外，在一些特殊情况下，对护壁堵漏水泥还有一些特殊要求。如在低压地层中要求减轻水泥的重度；在高温地层下应该增加水泥的抗温能力；对于要求严格封堵的地层应使水泥具有较明显的膨胀性，等等。二、钻井常用的水泥与外加剂         长期以来，普通硅酸盐水泥用于地质钻探护壁堵漏的为数众多，由于受其性能的限制，一般需要配用水泥促凝早强剂来调整其性能。护壁堵漏对水泥性能的主要要求是快凝早强，因此，选用一些具有快凝早强特性的其他品种水泥，也是可以适合护壁堵漏需要的。此外，由于孔内条

5、件的特殊性，如高温、高压、低压、漏失等以及各种工程的施工需要，需选用某些特种水泥。为此，现将有关的水泥外加剂和其他品种水泥作一概括介绍，以便于根据需要加以选用。关于水泥的基本原理详见第三章第五节。（一）普通水泥的外加剂        钻探施工中，常遇到地层的坍塌、漏失、破碎掉块等复杂问题，需要用水泥进行护壁堵漏。但是，由于普通水泥早期强度低、凝结时间过长、浆液流动性差，就需要使用水泥外加剂来改善和调整各种水泥性能，采用水泥外加剂对改善和调整某些水泥性能是个有效的途径。如需要提高早期强度宜用早强外加剂；需缩短凝结时间，则用速凝剂；若需改

6、善流动性，要用减阻剂等等。水泥外加剂的类型品种很多。用于地质钻探的水泥外加剂依其功用和成分，有不同的分类方法：Ⅰ.按功用分类      （1）、调节水泥凝结硬化速度的速凝剂和缓凝剂；      （2）、供使水泥早期强度提高的早强剂；      （3）、降低水灰比、改善浆液流动性能的减阻剂或减水剂、稀释剂；      （4）、减少浆液的析水和失水的降失水剂；      （5）、降低水泥浆比重的减轻剂；      （6）、增强水泥与岩层粘结强度的膨胀剂；       （7）、 防止浆液流失的堵漏剂等。Ⅱ.按化学成分分类1.无机化合物类  

7、     包括各种无机盐类，一些金属单质，少量氧化物和氢氧化物等。这类物质大多用作早强剂、速凝剂等。2.有机物类        这类物质种类很多。其中大部分属于表面活性剂的范畴，有阴离子、阳离子、非离子型以及高分子型表面活性剂等。         为了满足各种工程施工需要，水泥外加剂在改善水泥某些性能的使用中，应考虑以下五个方面问题：①按水泥品种合理选用外加剂；②选用外加剂应明确改善和调整水泥性能的目的；③选用外加剂合适掺量；④考虑具体施工条件，如气温、孔内温度、压力、灌注方式、灌注工具等；⑤尽可能选用复合外加剂。         有

8、关水泥外加剂的品种可在第三章第五节中查阅。（二）快硬早强水泥          快硬早强水泥按其矿物组分，一般可分为四类：1、硅酸盐类          水泥熟料以硅酸钙为主要组分，可通过调整矿物的相对含量，如提高C3S