Wyznaczanie statycznej wytrzymałości strukturalnej i wczesnej wytrzymałości mechanicznej zaczynów cementowych

• Autorzy: Dębińska E.

Warianty tytułu

EN

Cement slurries static gel strength and early-age compressive strength tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań wczesnej wytrzymałości na ściskanie uzyskane metodą nieniszczącą przy zastosowaniu ultradźwiękowego analizatora cementu. Dodatkowo zamieszczono również badania statycznej wytrzymałości strukturalnej dla wybranych zaczynów. Badania przeprowadzono dla czterech temperatur: 25, 40, 60 i 90°C. W czasie pierwszych 24 godzin można zaobserwować najintensywniejszy wzrost początkowej wytrzymałości kamienia cementowego na ściskanie. W kolejnych okresach tempo narastania wytrzymałości obniżało się. Najwyższe wartości wytrzymałości uzyskano dla zaczynów z dodatkiem hematytu i mikrosiliki. W przypadku zaczynów cementowych typowanych do zastosowania przemysłowego ważne jest, aby posiadały one krótki czas przejścia z fazy płynnej do żelowej (ponad 240 Pa), gdyż ogranicza to zjawisko migracji przez zaczyn cementowy. Jak można zauważyć z przeprowadzonych badań, wartość ta dla większości receptur oscylowała w granicach 1 godziny. Uzyskane wyniki pozwolą na lepsze zrozumienie procesu narastania wczesnej wytrzymałości mechanicznej kamieni cementowych.

EN

This paper presents the results of early-age compressive strength obtained by using non-destructive Ultrasonic Cement Analyzer. Additionally, for selected slurries, static gel strength tests were performed. The study was conducted for four temperatures: 25, 40, 60 and 90°C. At the first 24 hours followed most intense early-age compressive strength increase. In subsequent periods, the growth rate decreased. The highest strength values were obtained for slurries with hematite and microsilica. In case of cement slurries typed for industrial use it is important that characterized by short transition time, because it limits the gas migration through cement slurry. As can be seen from tests, this value for most recipes oscillated at 1 hour. The results allow a better understanding of the process of growth of the early-age compressive strength of cement stone.

Słowa kluczowe

PL

zaczyn cementowy; statyczna wytrzymałość strukturalna; badania laboratoryjne

EN

cement slurries; static gel strength; laboratory tests

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 69, nr 2
• Strony: 134--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il.

Twórcy

autor

Dębińska E.

• Zakład Technologii Wiercenia, Instytut Nafty i Gazu, Oddział Krosno

Bibliografia

• [1] Cement Additives. www.sereneenergy.org/CementAdditives.php, dostęp: 16.10.2012 r.
• [2] Cement – właściwości i zastosowanie. Grupa Górażdże, www.heidelbergcement.com/NR/rdonlyres/B73800BE-2D4A-4F6A-878F-D6E7933D2B78/0/Ksi%C4%85%C5%BCeczkaGG2011Rozdzial05.pdf, dostęp: 24.09.2012 r.
• [3] Crook R., Heathman J.: Predicting potential gas-flow rates to help determine the best cementing practices. „Drilling Contractor” 1998, November/December, s. 40–43.
• [4] DeepCRETE System. The Schlumberger, www.slb.com/~/media/Files/cementing/product_sheets/deepcrete.pdf, dostęp: 15.08.2012 r.
• [5] Herman Z.: Problemy migracji i ekshalacji gazu w odwiertach. www.inig.pl/hercules/reports/thirdyear/files/3WP2-3.3.pdf, dostęp: 16.08.2012 r.
• [6] Kremieniewski M.: Proces migracji gazu w trakcie wiązania zaczynu cementowego. „Nafta-Gaz” 2011, nr 3, s. 175–181.
• [7] Labibzadeh M., Zahabizadeh B., Khajehdezfuly A.: Earlyage compressive strength assessment of oil well class G cement due to borehole pressure and temperature changes. „Journal of American Science” 2010, vol. 6, issue 7, s. 38–45.
• [8] Mammadbayli R., Greener J.: Foamed cement successfully applied in shallow water environment in Caspian Sea. „Drilling Contractor” 2006, September/October, s. 64–69.
• [9] Murray S. J.: Determination of strength and stiffness of calcium silicate hydrate using molecular dynamics. www.grin.com/en/doc/241967/determination-of-strength-andstiffness-of-calcium-silicate-hydrate-using; dostęp: 2009 r.
• [10] Nelson E.B. i in.: Well Cementing. Schlumberger Educational Service, Houston, Teksas, USA, 1990.
• [11] Oskarsen R. T., Wright J. W., Walzel D.: Analysis of gas flow yields recommendations for best cementing practices. „World Oil” 2010, vol. 231, no. 1, s. 33–39.
• [12] Radecki S., Witek W.: Zapobieganie migracji gazu. Dobór technik i technologii cementowania. „Nafta-Gaz” 1999, nr 4.
• [13] Rogers M. J., Dillenbeck R. L., Eid R. N.: Transition Time of Cement Slurries, Definitions and Misconceptions, Related to Annular Fluid Migration. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, Texas, 26–29 September 2004.
• [14] Sabins F. L. i in.: Acoustic method for determining the static gel strength of a cement slurry. United States, Patent, nr 5992223, data wydania: 30.11.1999 r.
• [15] Wojtanowicz A. K., Manowski W., Nishikawa S.: Final Report: Gas flow in wells after cementing. Louisiana, Louisiana State University, 2000.