Определение усадки цементного камня в лабораторных условиях

Об авторах:

Кислицын Анатолий Александрович, доктор физико-математических наук, профессор кафед­ры прикладной и технической физики, Школа естественных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; a.a.kislicyn@utmn.ru, https://orcid.org/0000-0003-3863-0510

Сухачев Василий Юрьевич, аспирант кафедры Микро- и нанотехнологий, Тюменский государственный университет; ведущий инженер Шлюмберже; vasya@suhachev.com

Аннотация:

В данной статье предложен метод определения объемной усадки цементного раствора, заключающийся в измерении скорости фильтрации жидкости или газа через зазор между цементным камнем и стенкой ячейки прибора, образовавшийся в результате объемной усадки. В методе используется стандартная и широко распространенная ячейка для измерения водоотдачи по стандарту API RP 10B-2. Выполнены эксперименты со стандартными тампонажными системами. Была измерена усадка тяжёлого раствора с плотностью 1900 кг/м³ и облегченного раствора с плотностью 1600 кг/м³. Измерялся расход азота и керосина. В статье показано, что для легкого цемента предложенный метод показывает хорошую сходимость экспериментов и может применяться на практике. Для тяжелых растворов цемента предлагаемый метод дает только качественные результаты.

Список литературы:

1. Басарыгин Ю. М. Заканчивание скважин / Ю. М. Басарыгин, А. И. Булатов, Ю. М. Проселков. Недра, 2000, 668 с. 
2. Булатов А. И. Газопроявления в скважинах и борьба с ними / А. И. Булатов, В. И. Рябченко, И. Л. Сибирка, Н. А. Сидоров. М.: Недра, 1969. 278 с. 
3. Дьяконов В. П. Математическая система Maple V R3/R4/R5 / В. П. Дьяконов. М.: СОЛОН, 1988. 
4. Ландау Л. Д. Теоретическая физика. Гидродинамика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. Наука, 1986. 736 с. 
5. Методики проведения экспериментов с тампонажными растворами. API RP 10B-5. API, 2010, 24 с. 
6. Сухачев В. Ю. Миграция пластовых газов через цементный раствор / В. Ю. Сухачев // Теплофизика, гидродинамика, теплотехника: сборник статей, вып. 6. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2013. С. 217-222. 
7. Форсайт Дж. Машинные методы математических вычислений / Дж. Форсайт, М. Малькольм, К. Моулер. М.: Мир, 1980. 
8. Nelson E. B.. Well Cementing / Erik B. Nelson, D. Guillot; 2nd edition. Daigrafiks, 2006. 774 pp.