Korelacja parametrów charakteryzujących strukturę porową kamieni cementowych badanych za pomocą porozymetrii rtęciowej oraz mikrotomografii komputerowej

• Autorzy: Kremieniewski M. , Rzepka M.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2016.12.10

Warianty tytułu

EN

Correlation of parameters describing the pore structure of set cement by using mercury porosimetry and X-ray microtomography

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie zaczynów cementowych typu Gasblok do uszczelniania przestrzeni pierścieniowej w otworze wiertniczym ma na celu wyeliminowanie możliwości tworzenia się mikronieszczelności w strukturze płaszcza cementowego. Jakość stwardniałego zaczynu cementowego możliwa jest do określenia poprzez analizę parametrów uzyskanych z badań porozymetrycznych oraz mikrotomograficznych. Porozymetr AutoPore umożliwia przeprowadzenie badań mikrostruktury porowej próbek oraz określenie ich przepuszczalności, natomiast mikrotomograf rentgenowski Benchtop pozwala na wyznaczenie rozkładu przestrzennego porów oraz na ich wizualizację. Połączenie tych dwóch metod badawczych umożliwia dokonanie modyfikacji receptur lub zaprojektowanie nowego składu zaczynu, który po związaniu będzie się charakteryzował jednolitą mikrostrukturą o niskiej porowatości i przepuszczalności. Wyniki prowadzonych prac przyczyniają się do zaprojektowania składu zaczynu uniemożliwiającego przechodzenie gazu przez strukturę płaszcza cementowego, co zostało omówione w niniejszej publikacji.

EN

Use of Gasblok type cement slurries for sealing the annular space in the borehole, is intended to eliminate the possibility of the formation of microleaks in the structure of the cement sheath. The quality of the set cement slurry can be determined by analyzing the parameters obtained from porosimetric and X-ray microtomography studies. The AutoPore porosimeter enables testing of the pore microstructure of samples and determine their permeability. The Benchtop X-ray microtomograph allows to determine the spatial distribution of pores and their visualization. Combining these two methods allows recipe modification or development of new slurry composition, which will be characterized by a uniform microstructure of low porosity and permeability. The results contribute to the design of a slurry composition, which prevents gas migration through the structure of the cement sheath.

Słowa kluczowe

PL

mikrotomografia; porowatość; korelacja; zaczyn cementowy; stwardniały zaczyn cementowy; płaszcz cementowy; mikrostruktura; porozymetria

EN

X-ray microtomography; porosity; correlation; slurry; set cement; cement sheath; microstructure; porosimetry

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 72, nr 12
• Strony: 1076--1083
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., fot., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Kremieniewski M.

• Zakład Technologii Wiercenia. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

autor

Rzepka M.

• Laboratorium Zaczynów Uszczelniających, Zakład Technologii Wiercenia. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Bonett A., Pafitis D.: Getting to the Root of Gas Migration. Oilfield Review, Spring 1996.
• [2] Dębińska E.: Wyznaczanie statycznej wytrzymałości strukturalnej i wczesnej wytrzymałości mechanicznej zaczynów cementowych. Nafta-Gaz 2013, nr 2, s. 134-142.
• [3] Dohnalik M., Zalewska J.: Korelacja wyników badań laboratoryjnych uzyskanych metodą rentgenowskiej mikrotomografii, jądrowego rezonansu magnetycznego i porozymetrii rtęciowej. Nafta-Gaz 2013, nr 10, s. 735-743.
• [4] Kremieniewski M.: Ocena przepuszczalności kamieni cementowych pod kątem ograniczenia migracji gazu. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu - PIB 2014, nr 196.
• [5] Kremieniewski M.: Wpływ warunków hydratacji na strukturę przestrzenną kamieni cementowych. Nafta-Gaz 2013, nr 1, s. 51-56.
• [6] Kremieniewski M., Rzepka M., Stryczek S., Wiśniewski R., Kotwica Ł., Złotkowski A.: Korelacja przepuszczalności i parametrów opisujących strukturę stwardniałych zaczynów cementowych stosowanych do uszczelniania otworów w rejonie Basenu Pomorskiego. Nafta-Gaz 2015, nr 10, s. 737-746, DOI: 10.18668/NG2015.10.04.
• [7] Kremieniewski M., Stryczek S., Kotwica Ł.: Zmiany w mikrostrukturze płaszcza cementowego w zależności od warunków hydratacji zaczynu. Nafta-Gaz 2014, nr 12, s. 918-926.
• [8] Neville A.M.: Właściwości betonu. Kraków, Polski Cement, 2012.
• [9] Stryczek S., Gonet A.: Kierunki ograniczania migracji gazu z przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego. WUG: bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie 2005, nr 3, s. 10-13.
• [10] Stryczek S., Małolepszy J., Gonet A., Wiśniewski R., Kotwica Ł.: Wpływ dodatków mineralnych na kształtowanie się właściwości technologicznych zaczynów uszczelniających stosowanych w wiertnictwie i geoinżynierii. Kraków, Wydawnictwo S.C.M.R., 2011.
• [11] Stryczek S., Małolepszy J., Gonet A., Wiśniewski R., Kotwica Ł., Złotkowski A., Ziaja J.: Popioły z fluidalnego spalania węgla brunatnego jako dodatek do zaczynów uszczelniających. Kraków, Wydawnictwa Akademii Górniczo-Hutniczej, 2013.
• [12] Stryczek S., Wiśniewski R., Gonet A., Złotkowski A.L.: The influence of time of rheological parameters of fresh cement slurries. AGH Drilling, Oil, Gas 2014, vol. 31, no. 1, s. 123-133.
• [13] Such P.: Przestrzeń porowa skał łupkowych. Nafta-Gaz 2012, nr 9, s. 561-565.
• [14] Such P.: Zastosowanie rachunku fraktalowego w badaniach przestrzeni porowej skał zbiornikowych. Prace Instytutu Górnictwa Naftowego i Gazownictwa 2002, nr 115, s. 27.
• [15] Zalewska J., Dohnalik M., Poszytek A.: Charakterystyka przestrzeni porowej utworów czerwonego spągowca na podstawie rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej. Nafta-Gaz 2010, nr 1, s. 10-18.
• [16] Zalewska J., Dohnalik M., Poszytek A.: Wizualizacja i analiza przestrzeni porowej piaskowców czerwonego spągowca metodą rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej. Prace Instytutu Nafty i Gazu 2009, nr 161, Kraków.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.