Rheological parameters of fresh sealing slurries depending on the time of their preparation

Abstract

Przy wyborze technologii cementowania kolumny rur okładzinowych, zależnie od warunków geologiczno-złożowych i technicznych, niesłychanie ważną rolę odgrywa jakość oraz parametry fizyczne i chemiczne spoiw hydraulicznych, a także właściwości fizykochemicznych świeżego, a później stwardniałego cementu. Zaczyny uszczelniające powinny odznaczać się odpowiednimi właściwościami technologicznymi, aby w najwyższym stopniu spełniały swoje zadanie w otworze. Zaczyny powinny wykazywać ściśle określony czas wiązania, powinny mieć dobrą przetłaczalność przez cały czas trwania zabiegu cementacyjnego. Ich właściwości reologiczne oraz technologiczne powinny odznaczać się minimalną zmiennością pod wpływem dużych zmian temperatur oraz ciśnienia jakie panują w warunkach otworowych na znacznych głębokościach. Parametry reologiczne świeżego zaczynu uszczelniającego, regulowane poprzez wszelkiego rodzaju dodatki i domieszki, powinny zapewnić skuteczne wytłoczenie płuczki wiertniczej z przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu czasu cementowania na zmiany właściwości reologicznych zaczynów uszczelniających sporządzanych na osnowie cementu portlandzkiego CEM I 42,5 R. Pomiary wykonywane były w różnych odstępach czasowych. Przez pierwsze dwie godziny od dokładnego wymieszania zaczynów pomiary odbywały się co pół godziny, każdy następny - co godzinę. Maksymalny czas, po którym dokonywano pomiaru to 6 godzin. Badania obejmowały pomiar własności reologicznych zaczynów za pomocą lepkościomierza typu Chan 35, kubka Forda nr 4 oraz rozlewności za pomocą ściętego stożka AzNII.The selection of casing cementation technology in view of geologic, reservoir and technological conditions is largely conditioned ob. the physical and chemical parameters of hydraulic binders and also physicochemical properties of fresh and then set cement. Sealing slurries should have suitable technological properties, enabling their optimum operation in the borehole. Sealing slurries should have a strictly defined time of setting, good pumpability over the cementation process. Their rheological and technological properties should have little variability under high temperature and pressure changes in deep borehole conditions. Rheological parameters of fresh sealing slurry, regulated by all kinds of additives and admixtures should guarantee efficient pumping out of drilling mud from the annular space. The results of analyses of cementation time on changes of rheological parameters of sealing slurries based on Portland cement CEM I 42,5 R are presented in the paper. Measurements were performed in various spans of time. Over the first two hours after thorough mixing of the slurry, the measurements were made every half an hour, then every hour. The maximum time after which the measurements were made was 6 hrs. The investigations covered rheological properties of slurries with a viscometer Chan 35, Ford cup no. 4 and fluidity with a truncated cone AzNII