M Ở ĐẦU
3.2.3.Xác định thời gian quánh của vữa xi măng
Để nghiên cứu thời gian quánh của vữa xi măng trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, đã lập đơn pha chế vữa như trongbảng 3.2.
Bảng 3.2.Đơn pha chếvữa xi măngtrám giếng khoan nhiệt độ và áp suất cao.
TT Thành phần Hàm lượng Tỷ trọng
(SG) Công dụng
1 Xi măng mác G 100% KLXM 3,15 Xi măng nền
2 Silica SSA-1 35% KLXM 2,63 Phụ gia bền nhiệt
3 Hi-Dense 4 40% KLXM 5,02 Chất làm nặng
4 MicroMax 25% KLXM 4,8 Chất làm nặng
5 WellLife 987 7% KLXM 2,1 Phụ gia tăng độ bền
6 Microbond-HT 3% KLXM 4,8 Phụ gia giãn nở
7 Halad-413 0,5 gps 1,11 Phụ gia giảm độ thải nước
8 CSR-25 0,25 gps 1.16 Chậm ngưng kết
9 Nước kỹthuật 6,5 gps 1,0 Nước trộn
Trong bảng 3.3. Bảng tổng hợp vể thời gian quánh của vữa xi măng có khối lượng riêng 2,04 - 2,22g/cm3trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao (phụ lục 1).
Bảng 3.3.Bảng tổng hợp thời gian quánh của vữa xi măng
Thời gian quánh
Mẫu Khối lượng riêng vữa, (g/cm3)
Điều kiện thí nghiệm Thời gian quánh(giờ, phút)
Nhiệt độ
(0C)
Áp suất
(MPa) 50 Bc 70 Bc 100 Bc
A 2,04 125 67 08giờ52phút 08giờ53phút 08giờ53phút B 2,13 135 70 05giờ11phút 05giờ52phút 05giờ58phút
C 2,13 140 76 05giờ00 phút 06giờ53phút 06giờ54phút F 2,22 155 85 06giờ12 phút 06giờ13phút 06giờ13phút E 2,22 150 88,88 01giờ13 phút 08giờ30phút 08giờ35phút D 2,10 177 93 10giờ05 phút 10giờ05phút 10giờ18phút G 2,22 177 103,4 10giờ05 phút 10giờ05phút 10giờ18phút Trên các hình 3.4 - 3.10: các biểu đồ minh họa thời gian quánh của vữa xi măng trong các điều kiện nhiệt độ và áp suất khác nhau.
Hình 3.4 - Thời gian quánh của vữa xi măng cókhối lượng riêng 2,04g/cm3ở nhiệt độ 125 0C, áp suất 67MPa (mẫu A).
Trên biểu đồ: đường màu đỏ - nhiệt độ của vữa; đường màu xanh lục - nhiệt độ dầu; đường màu tím - áp suất; đường màu xanh - độ quánh của vữa. Kết quả thí nghiệm của mẫu A cho thấy, ở thời điểm khởi động 0giờ00phút; đến 8giờ 52phút đạt 70Bc, đến 8giờ 53phút là thời điểm vữa có độ quánh 100Bc và 8giờ53phút là thời gian quánh của vữa.
Hình 3.5 - Thời gian quánh của vữa xi măng cókhối lượng riêng 2,13 g/cm3
ở nhiệt độ1350C và áp suất 70 MPa (mẫu B).
Hình 3.6. Thời gian quánh của vữa xi măng cókhối lượng riêng 2,13 g/cm3ở
Hình 3.7 - Thời gian quánh của vữa xi măng cókhối lượng riêng 2,22 g/cm3
ở nhiệt độ1500C và áp suất 89MPa (mẫu D) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.8 - Thờigian quánh của vữa xi măng cókhối lượng riêng 2,22 g/cm3
Hình 3.9 - Thời gian quánh của vữa xi măng cókhối lượng riêng 2,10 g/cm3
ở nhiệt độ1770C và áp suất 93MPa (mẫu F).
Hình 3.10 -Thời gian quánh của vữa xi măng cókhối lượng riêng 2,04 g/cm3
ở nhiệt độ1770C và áp suất 103 MPa (mẫu G)
Từ các kết quả thí nghiệm trên đây, cho phép nhận xét rằng nhiệt độ và áp suất tăng lên thì thời gian quánh rút ngắn lại. Còn ở nhiệt độ cao trên 1770C và áp suất trên 93 MPa thì thời gian quánh của vữa kéo dài. Từ đó, khi lập đơn pha chế cho các khoảng có nhiệt độ và áp suất có điều kiện tương tự
cần phải điều chỉnh các phụ gia chậm ngưng kết theo dõi đồ thị thời gian quánh củza vữa, cho phép mô hình hóa thời gian quánh bằng cách thay đổi hàm lượng chất phụ gia HR-25L.
Nhiệt độ và áp suất cao làm rút ngắn thời gian quánh của vữa. Bổ sung phụ gia HR-25L là giải pháp chủ yếu và hiệu quả để duy trì và cải thiện các tính chất công nghệ của xi măng: tăng thời gian quánh của vữa xi măng đạt trị số 100 Bc trong khoảng 6-8 giờ, đảm bảo an toàn trong thời gian bơm ép; làm chậm thời gian ngưng kết của vữa xi măng; ngăn ngừa sự suy thoái độ bền của xi măng và nâng cao các tính chất cơ học của vành đá xi măng ở nhiệt độ trên đáy giếng khoan (140oC-180oC).