Тампонажний цемент: марки, склад і області застосування

Одна з різновидів портландцементу - тампонажний цемент. Цей вид портландцементу можна використовувати в широкому діапазоні при проведенні тампонажних робіт. Він займає одне з найважливіших місць завдяки гарному поєднанню технічних і будівельних властивостей. Що ж це за матеріал і чим він відрізняється від звичного всім цементного розчину? Про це – далі.

Специфічні особливості

Те, чим відрізняється від портландцементу тампонажний цемент, – склад: для його виготовлення в подрібнену клінкерну основу з гіпсом вносять певні добавки. Для нафтових і газових свердловин виготовляються різні типи сумішей, які поділяються на такі підвиди:

Гігроскопічний. Для отримання матеріалу в суху масу вводять гідрофобізатор триетаноламіну.

Обтяжений. Для виготовлення змішують цементний клінкер з гіпсом і утяжеляющими добавками. Такими може служити залізна руда у вигляді тяжких шпальтов, гематитов, магнетитов.

Піскуватий. Для отримання матеріалу цього підвиду в суміш додають кварцовий пісок з гіпсом. Кількість компонентів не повинно бути більше 50 % для «гарячих» свердловин і менше 20 % для «холодних».

Солестойкий. Використовується там, де солі в грунтових водах мають високу концентрацію. Це приводить до виникнення корозії, але додавання тонкоподрібненого кварцового піску усуває цей недолік.

Технічні характеристики кожного виду залежать від пропорцій і властивостей компонентів. Такими можуть виступати кварцовий пісок, мінеральні речовини, вапняк, шлак.

Технологія застосування

Оскільки тампонажний цемент доводиться заливати не вручну, а закачувати насосами, масу роблять досить рідкою. Для цього на 2 частини сухої суміші додають 1 частину води. Отримана маса називається пульпою. Якщо температура висока, пульпа може затвердіти вже за 15-10 годин. Чим вище температура, тим швидше схопиться цемент тампонажний. Застосування в холодних свердловинах (або якщо маса використовується при гідроізоляційних роботах на зведенні будинків у холодну пору року) призводить до того, що процес затвердіння розпочнеться через 2-3 години і завершиться годин через 20-22. Довше всього застигає солестойкий цемент.


Показник міцності на вигин через дві доби після повного застигання такий:

Якщо відсутнє нагрівання – приблизно 62 кГ/див.

Якщо температура стабільно висока - 27 кГ/див.

Але це тільки в тому випадку, якщо використовувався якісний тампонажний цемент. Як перевірити його якість? Є дуже простий і надійний спосіб – виконати пробу через сито. Для цього потрібно ретельно просіяти через сито трохи сухого порошку. Якщо в ситі залишилося 3/4 частини від початкового обсягу, якісний матеріал. Можна перевірити і на око, але це можуть зробити лише ті, хто має великий досвід роботи з тампонажным цементом. В іншому випадку доведеться довіряти продавцю. Але при цьому варто звернути увагу і на склад сухої суміші – кількість гіпсу не повинно бути більше ніж 35 %.

Характеристики

Головними особливостями матеріалу є наступні показники:

Висока швидкість твердіння. Але при цьому рухливість змішаної з водою суміші зберігається досить довго.

Водостійкість. Розчин може тверднути навіть під водою.

Поєднання з різними наповнювачами. Причому це можуть бути і поверхні, що мають фізико-хімічну природу, включаючи і сталь.

Незалежно від умов навколишнього середовища, затверділа суміш зберігає міцність і цілісність досить довго.

Класифікаційні особливості

Тампонажний цемент буває декількох видів. Всі вони відрізняються за різними параметрами. Так, за складом речовин матеріал буває таких типів:

I – без добавок;

II – з миндобавками;

III – зі спецдобавками. Вони використовуються, щоб регулювати щільність розчину.

Матеріал III типу буває утяжеленним (Ут) і полегшеним (Про). Крім того, кожен тип матеріалу поділяється на види, призначені для використання при нормальних (25-50), низьких (15-24), помірних (51-100) або підвищених (101-150) температурах.

Умовні позначення

Для визначення марки матеріалу застосовується спеціальне маркування:

Цемент тампонажний – ПЦТ.

Сульфатостойкость - СС.

Середня щільність.

Максимально допустима температура при виконанні робіт.

Пластифікація або гідрофобізація. Позначаються як Пл, Гф.

Стандартний показник.

Приклад: ПЦТ-І-СС-100. Позначення несе таку інформацію: матеріал є тампонажным портландцементом, що не містить добавок, є сульфатостійким. Призначений для використання при температурі від 51 до 100 градусів. ПЦТ-III-УТ1-100. Це тампонажний вид портландцементу, полегшений тип з плотностными показниками 21 г/см 3 . Можна працювати з матеріалом при помірній температурі. ПЦТ-III-Об5-50 - цемент тампонажний. Є полегшеним типом. Володіє плотностными показниками 15 г/см 3. Допускається до роботи при нормальних температурах.

Перевірка якості

Цей матеріал призначений для створення гідроізоляції свердловин, але нерідко використовується тампонажний цемент в будівництві при зведенні деяких житлових або промислових об'єктів. Але щоб матеріал зміг виконати призначену завдання, забезпечити герметичність і надійність створеного споруди і при цьому був екологічно безпечним, він повинен бути якісним, а склад – відповідним складності та особливостей поставлених завдань. Для цього створені суміші проходять перевірку. Є різні методи випробування тампонажного цементу, чим і займаються спеціалізовані лабораторії. Вони визначають наступні показники:

Щільність (питома вага).

Реологічні властивості.

Час загустіння.

Водовідділення.

Фільтраційні втрати.

Межа міцності.

Стійкість перед ультразвуком.

Проникність застиглого матеріалу рідинами, газом, повітрям.