Analiza zmian parametrów mechanicznych kamieni cementowych dla kawernowych podziemnych magazynów gazu w zależności od czasu ich hydratacji

• Autorzy: Kut Ł.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2017.06.03

Warianty tytułu

EN

Analysis of changes in mechanical parameters of cement stones for cavernous underground gas storage facilities, depending on the time of their hydration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Uszczelnienie kolumn rur okładzinowych w warstwach soli wymaga zastosowania specjalnie opracowanych zaczynów cementowych o długotrwałej odporności na jej działanie, dlatego bardzo istotne jest prowadzenie szczegółowych badań nad doborem odpowiednich receptur. W celu przygotowania właściwych składów należy podjąć i realizować innowacyjne badania laboratoryjne nad doborem rodzajów środków chemicznych i materiałów uszczelniających wpływających na polepszenie parametrów mechanicznych otrzymanych z nich kamieni cementowych. Celem zaprezentowanych w artykule badań była analiza wpływu środowiska solnego na zmiany parametrów technologicznych kamieni cementowych w czasie. Z wybranych do badań składów otrzymano kamienie cementowe, które poddawano długoterminowemu (do 12 miesięcy) działaniu solanki o pełnym nasyceniu. Po założonych okresach czasu badano ich parametry technologiczne. Zinterpretowanie uzyskanych wyników badań laboratoryjnych pozwoli na wytypowanie odpowiednich składów zaczynów cementowych mogących znaleźć zastosowanie podczas uszczelniania podziemnych magazynów gazu w kawernach solnych. Opracowane i wybrane receptury, dzięki swoim parametrom reologicznym oraz właściwościom mechanicznym kamieni cementowych, mogą być z powodzeniem stosowane podczas takich zabiegów. W wyniku przeprowadzonych badań laboratoryjnych opracowano receptury zaczynów cementowych na bazie solanki o pełnym nasyceniu jako wody zarobowej (wynika to z bezpośredniej obecności soli w otworze), które mogą znaleźć zastosowanie podczas uszczelniania kolumn rur okładzinowych w warunkach występowania pokładów soli.

EN

Sealing of casings in salt layers requires the use of specially developed cement slurries with long-lasting resistance, so it is important to conduct detailed research on the selection of suitable recipes. In order to prepare the right compositions, innovative laboratory tests on the selection of chemicals and sealing materials that improve the mechanical properties of the resulting cement stones. The aim of this article was to analyze the influence of salt environment on changes in technological parameters of cement stones over time. Cement stones samples were selected for long-term seasoning (12 months) in full saturated brine and their technological properties were examined for a predetermined period of time. Interpretation of the obtained results allows to identify appropriate cement slurries formulas with the potential for application in the sealing of underground gas storages in salt caverns. The developed and selected recipes thanks to proper rheological and mechanical parameters can be successfully used during such procedures. The aim of laboratory tests were to develop cement slurries based on fully saturated brine, as mixing water that can be used during sealing the casings in salt layers.

Słowa kluczowe

PL

kamień cementowy; magazyn gazu; parametry mechaniczne; kawerny solne; długoterminowe ekspozycje

EN

cement stone; gas storage; mechanical properties; salt caverns; long time exposure

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 73, nr 6
• Strony: 387--394
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Kut Ł.

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

Bibliografia

• [1] Dębińska E.: Ocena działania dodatków opóźniających czas wiązania zaczynów cementowych na podstawie badań laboratoryjnych. Nafta-Gaz 2012, nr 4, s. 225-232.
• [2] Giergiczny Z. i in.: Cementy w ofercie handlowej Górażdże Cement S.A. Chorula, październik 2003.
• [3] Instrukcja obsługi przepuszczalnościomierza firmy OFITE. Model 120-87.
• [4] Kremieniewski M.: Modyfikacja przestrzeni porowej kamieni cementowych. Nafta-Gaz 2012, nr 3, s. 165-170.
• [5] Kremieniewski M.: Wpływ warunków hydratacji na strukturę przestrzenną kamieni cementowych. Nafta-Gaz 2013, nr 1, s. 51-56.
• [6] Kremieniewski M., Stryczek S., Kotwica L.: Zmiany w mikrostrukturze płaszcza cementowego w zależności od warunków hydratacji zaczynu. Nafta-Gaz 2014, nr 12, s. 918-925.
• [7] Kurdowski W.: Chemia cementu i betonu. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010.
• [8] Kut Ł.: Wpływ mikrocementu na parametry zaczynu i kamienia cementowego. Nafta-Gaz 2011, nr 12, s. 903-908.
• [9] Laskowska T.: Underground gas storage in salt caverns. Polish Market 2012, nr 9, s. 28-29.
• [10] Laskowska T., Gąska K.: Nowe metody i technologie zastosowane w czasie ługowania komór, przy budowie magazynów gazu zlokalizowanych w złożach soli. Nafta-Gaz 2010, nr 5, s. 356-361.
• [11] Rzepka M.: Badania długookresowej odporności korozyjnej stwardniałych zaczynów cementowych stosowanych w wiertnictwie. Nafta-Gaz 2015, nr 7, s. 451-460.
• [12] Stopa J., Rychlicki S., Kosowski P: Rola podziemnego magazynowania gazu w kawernach solnych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 2008, tom 24, zeszyt 3/2.
• [13] Strona internetowa: http://infohost.nmt.edu/~petro/faculty/Engler571/Chapter6-Permeability.pdf (dostęp: 4.07.2016).
• [14] Strona internetowa: http://pl.wikipedia.org/wiki/Przepuszczalno%C5%9B%C4%87_%28hydrodynamika%29 (dostęp: 23.03.2016).
• [15] Strona internetowa: http://www.ipt.ntnu.no/~jsg/undervisning/naturgass/parlaktuna/Chap9.pdf (dostęp: 14.04.2016).
• [16] Strona internetowa: http://www.netl.doe.gov/File%20Library/Publications/brochures/SaltCav.pdf (dostęp: 27.09.2016).
• [17] Strona internetowa: https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/ors02/sum02/p2_l7.pdf (dostęp: 5.07.2016).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).