Введение
1 Технологические требования к буровым растворам и тампонажным композициям 9
1.1. Современные требования к буровым растворам и их классификация 9
1.1.1 Классификация химических реагентов 12
1.1.2 Базовые технологии приготовления буровых растворов 14
1.1.3 Особенности приготовления буровых растворов на неводной основе 18
1.2 Современные требования к качеству тампонажного раствора и камня 19
1.2.1 Современные представления о физико-химических процессах, происходящих при твердении тампонажних растворов и их механической активации 20
1.2.2 Стехиометрия продуктов гидратации портландцемента 26
1.2.3 Физико-механические основы процессов формирования дисперсных структур вяжущих веществ 29
1.2.4 Исследование процессов формирования дисперсной структуры цементного камня 31
1.2.5 Механическая активация тампонажных растворов 35
1.2.6 Природа механической активации цементных растворов 40
1.2.7 Экспериментальные исследования механической активации тампонажных суспензий 47
1.2.8 Микроструктура активированных тампонажных дисперсий 56
1.2.9 Основные требования к тампонажным системам
2 Теоретические основы совершенствования технологий приготовления буровых и тампонажных растворов 79
2.1. Научные предпосылки создания нового механизма для приготовления и активации буровых растворов 79
2.2. Локальное перемешивание. Кинематические основы определения эффективности смешения 82
2.2.1. Гидродинамические основы действия генератора 86
2.3. Обзор конструкций гомогенизаторов и диспергаторов 94
2.4. Теоретическое моделирование течения в вихревом кавитационном генераторе 111
2.4.1. Расчет гидродинамики генератора. Поле скоростей и гидродинамическое сопротивление 111
2.4.2. Частота излучения и амплитуда возбуждаемых волн 119
3 Обоснование необходимости волновой обработки при приготовлении тампонажного раствора 124
3.1. Регулирование процессов структурообразования тампонажного раствора (камня) 124
3.2. Влияние волнового поля на сроки схватывания цементных растворов 129
3.3 Влияние волнового поля на прочность цементного камня 130
3.4. Влияние волнового поля на проницаемость цементного камня 133
3.5. Влияние волнового поля на сцепление цементного камня с породой 133
3.5.1. Определение оптимального режима волнового поля на сцепление цементного камня с породой 144
4 Разработка технологии интенсификации процессов приготовления и гомогенизации промывочных и тампонажных растворов 150
4.1 Экспериментальные исследования 150
4.1.1 Экспериментальная установка 151
4.1.2 Методика проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных 1 4.2 Методика обработки результатов микрофотографирования образцов 156
4.3 Результаты экспериментального исследования и их анализ 160
4.4 Интенсификация процессов приготовления промывочных и тампонажных растворов 175
Основные выводы и результаты работы 184
Список работ, опубликованных по теме диссертации 186
