Receptury zaczynów cementowych tworzących kamienie odporne na CO₂

• Autorzy: Kut Ł.

Warianty tytułu

EN

Formulas of cement slurries forming cement stones resistant to the impact of carbon dioxide

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach na całym świecie bardzo często poruszane są tematy związane z emisją dwutlenku węgla do środowiska oraz wynikającymi z tego problemami. Niektóre kraje postanowiły szukać sposobów na zmniejszenie ilości produkowanego dwutlenku węgla i ewentualnej możliwości jego bezpiecznego magazynowania. Jednym z takich sposobów jest sekwestracja dwutlenku węgla, czyli jego podziemne składowanie i deponowanie w strukturach geologicznych. Do cementowania rur w otworach przeznaczonych do sekwestracji CO₂ powinny być używane zaczyny uszczelniające, które wykazują podwyższoną odporność na korozję oraz niską przepuszczalność, dla zapobiegania ewentualnym migracjom gazu przez powstały kamień cementowy. Ograniczenie oddziaływania CO₂ na kamień cementowy oraz zmniejszenie jego przepuszczalności można uzyskać poprzez wprowadzenie do zaczynu cementowego dodatków puzzolanowych (np. pyłu elektrownianego) oraz materiałów zawierających duże ilości SiO₂ (np. mączki krzemionkowej). Obniżenie porowatości i przepuszczalności możliwe jest dzięki zastosowaniu specjalnych dodatków i domieszek o różnej wielkości uziarnienia. W artykule zamieszczono wyniki badań prowadzonych w INiG – PIB dla zaczynów cementowych i cementowo-lateksowych. Kamienie cementowe powstałe po utwardzeniu zaczynów przechowywane były w środowisku wodnym nasyconym CO₂. Po zaplanowanych okresach badano ich parametry mechaniczne oraz przepuszczalności. Po wykonaniu badań laboratoryjnych wytypowano receptury zaczynów cechujących się podwyższoną odpornością na działanie CO₂ oraz stosunkowo niską przepuszczalnością.

EN

In recent years all over the world very often discussed are issues related to carbon dioxide emissions into the environment and problems related to it. Some countries have decided to fight the problem and look for ways to reduce the amount of carbon dioxide produced and the possible opportunities for its safe storage. One such method is carbon sequestration, which is the underground storage and deposition in geological structures. The cementing pipes in the holes for CO₂ sequestration should be used for sealing slurries, which exhibit increased resistance to CO₂ and low permeability, to prevent the possible migration of gas through the resulting cement stone. Reduce the impact of CO₂ on cement stone and reduce its porosity and permeability can be achieved by the introduction of grout pozzolans additives such as power plants and dust containing large amounts of materials such as powdered silica SiO₂ while the permeability reduction through the use of ingredients with different grain sizes. This paper presents the results of research carried out in The Oil and Gas Institute – National Research Institute for cement slurries and cement slurries with latex additvie. Cement stones obtained after curing was stored in a saturated aqueous CO₂. After a set period of time studied its mechanical properties and permeability. Once the recipes were chosen slurries characterized by increased resistance to CO₂ and relatively low permeability.

Słowa kluczowe

PL

kamień cementowy; przepuszczalność; parametry mechaniczne; sekwestracja dwutlenku węgla

EN

cement stone; permeability; mechanical properties; carbon sequestration

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 70, nr 5
• Strony: 293--300
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il.

Twórcy

autor

Kut Ł.

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

Bibliografia

• 1. http://infohost.nmt.edu/~petro/faculty/Engler571/Chapter6-Permeability.pdf
• 2. http://pl.wikipedia.org/wiki/Przepuszczalno%C5%9B%C4%87_%28hydrodynamika%29
• 3. Instrukcja obslugi przepuszczalnosciomierza firmy OFITE. Model 120-87.
• 4. Kremieniewski M.: Modyfikacja przestrzeni porowej kamieni cementowych. Nafta-Gaz 2012, nr 3, s. 165-170.
• 5. Kurdowski W.: Chemia cementu i betonu. Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 2010.
• 6. Kut L. i in.: Opracowanie zaczynow cementowych o podwyzszonej odpornosci na dzialanie CO2. Praca statutowa. Krakow, pazdziernik 2011.
• 7. Lubas J., Krepulec P.: Polski przemysl naftowy pionierem sekwestracji CO2 w Europie. Konferencje i referaty. Szejk, lipiec 2005.
• 8. Lubas J., Szott W.: Projects of Enhanced Gas and Oil Recovery Using CO2 Sequestration Processes in Poland. Nafta-Gaz 2012, nr 6, s. 350-358.
• 9. Neville A. M.: Wlasciwosci betonu. Wydanie czwarte. Stowarzyszenie Producentow Cementu, Krakow 2000.
• 10. Raczkowski J. i in.: Zaczyny do uszczelniania w otworach wiertniczych. Skrypt AGH nr 612. Krakow 1978.
• 11. www.ce.berkeleyedu/~paulmont/241/permeability.pdf
• 12. www.ggl.ulaval.ca/personnel/paglover/CD%20Contents/GGL-66565%20Petrophysics%20English/Chapter%203.PDF

Uwagi

PL

Artykuł powstał na podstawie pracy statutowej pt.: Analiza wpływu dwutlenku węgla na zmiany przepuszczalności kamieni cementowych-praca INiG na zlecenie MNiSW; nr archiwalny: DK-4100-69/13; nr zlecenia 0069/KW/2013.