بررسی آزمایشگاهی پیدا کردن افزودنی جدید جایگزین کلرید کلسیم برای سیمان کاری چاه های نفت و گاز

سیمانکاری لوله های جداری چاه های نفت و گاز در شرایط دمایی پایین چاه برای سال های زیادی به عنوان یک چالشعملیات سیمان کاری شناخته شده که ناتوانی دوغاب های سیمان برای بدست آوردن مقاومت تراکمی اولیه در این عملیاتمنجر به افزایش پژوهش ها در این زمینه شده است. هیدراتاسیون سیمان یک واکنش شیمیایی اساسی است که در دماهایپایین به علت حرکت مولکولی محدود شده میزان آن و میزان واکنش شیمیایی کاهش پیدا می کند . این مشکل دردوغاب های سبک وزن بیشتر خود را نشان میدهد چرا که علاوه بر کاهش سرعت هیدراتاسیون، سیمان واکنش پذیریکمتری در ازای مقدار آب در دسترس برای فرایند هیدراتاسیون وجود دارد. لذا نیاز ضروری برای یافتن ترکیباتسیمان های سبک وزن در شرایط دمایی پایین چاه برای بدست آوردن سرعت بالای هیدراتاسیون و مقاومت فشاری بالااحساس می شود. کلرید کلسیم بدون شک کاراترین و اقتصادی ترین افزودنی تندگر است. بدون توجه به میزان مصرف آن،همیشه به عنوان یک افزودنی تندگر عمل میکند. اما این افزودنی در دوغابهای سبک وزن و شرایط دمایی پایین نمی تواندتاثیر چندانی در سرعت هیدراتاسیون دوغاب سیمان داشته باشد. درنتیجه یافتن افزودنی مناسب جایگزین کلرید کلسیمدر ترکیبات دوغاب های سیمان سبک وزن که دارای مقاومت فشاری و سرعت هیدراتاسیون بالا باشد در این مقاله مد نظرمی باشد. در این مقاله از نانو سیلیس کروی به عنوان یک شتاب دهنده و از ذرات کروی توخالی به عنوان سبک کنندهسیمان استفاده شده است. اطلاعات حاصل از آزمایش ها نشان داد که میزان زمان نیم بندش دوغاب سیمان طراحی شده بهمقدار کمتر از 47 دقیقه کاهش یافت. از دیگر خصوصیات این دوغاب می توان به میزان افت صافی بسیار کم، آب آزاد صفر ومقاومت فشاری اولیه و نهایی مناسب اشاره کرد.

کلیدواژه ها:

کلرید کلسیم ، دوغاب سیمان ، دمای پایین ، نانو تکنولوژی ، افزودنی شتاب دهنده ، نانو سیلیس