Буровой цемент – это народное наименование портландцемента тампонажного, основными потребителями которого являются нефтедобывающие и газодобывающие предприятия.
В основном, тампонажные цементы используются для герметизации пространства между пробуренным стволом скважины и обсадными трубами от грунтовых вод или разделения нефтегазоносных горизонтов. Иногда тампонажный цемент используют в качестве классического портландцемента в строительстве объектов промышленного и гражданского назначения.
Производят тампонажный цемент путем тонкого помола клинкера с добавлением гипса (от 2 до 3,5% от массы клинкера) и ряда других минеральных веществ, придающих цементу специальные свойства: более быстрое твердение по отношению к общестроительным цементам, повышенную прочность, высокую жидкотекучесть и пр.
Так как линейные размеры пространства между стволом и обсадными трубами скважин составляют всего 15-50 миллиметров при глубине бурения сто и тысячи метров, жидкотекучесть раствора должна обеспечивать скорость закачки в зазор 1,5 м/с, а после того, как закачка прекратится, раствор должен набрать расчетную прочность в минимальные сроки.
По мере увеличения глубины ствола в нем увеличиваются давление и температура. В связи с этим тампонирование шахты осуществляется жидким цементным тестом (пульпой) без песка, с содержанием воды порядка 50% от веса цемента.
Так как наибольшее влияние на сроки схватывания и твердения бурового цемента оказывает температура внутри ствола скважины, цементная промышленность выпускает два класса тампонажного цемента – цемент для «горячих» и «холодных» скважин.
Кроме того имеются специальные виды бурового цемента для особых условий эксплуатации, присутствующих в особоглубоких шахтах: белитокремнеземистый, песчанистый, солестойкий, гигроскопический, сульфатостойкий, утяжеленный, облегченный, волокнистый и другие специальные виды тампонажного цемента. При этом эти специальные свойства регулируются различными добавками: шлаки, известняк, песок и другие минеральные вещества.
При высокой температуре пульпа полностью отвердевает в промежутке времени от 1,5 до 10 часов, в зависимости от конкретных условий. При низкой и нормальной температуре процесс твердения занимает промежуток времени от 2 до 12 часов. Для регулировки времени твердения используются добавки калия хлористого и натрий хлора. Самый длительный период твердения имеет тампонажный солестойкий цемент.
Из-за специальных свойств бурового цемента его стоимость высока по сравнению с классическим портландцементом. Поэтому применение бурового цемента в гражданском строительстве экономически нецелесообразно и возможно только в тех случаях, когда бетонная конструкция эксплуатируется в особых условиях.
