Korelacja przepuszczalności i parametrów opisujących strukturę stwardniałych zaczynów cementowych stosowanych do uszczelniania otworów w rejonie Basenu Pomorskiego

• Autorzy: Kremieniewski M. , Rzepka M. , Stryczek S. , Wiśniowski R. , Kotwica Ł. , Złotkowski A.

Warianty tytułu

EN

Correlation of permeability and parameters describing the structure of hardened cement slurries used to seal boreholes in the area of the Pomeranian Basin

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych dla receptur projektowanych w celu obniżenia przepuszczalności stwardniałego zaczynu cementowego. Próbki kamieni cementowych hydratyzowały przez okres od 2 do 28 dni w warunkach otworopodobnych. Dla próbek hydratyzujących 28 dni wykonano badania opisujące ich kluczowe parametry technologiczne oraz mikrostrukturę stwardniałych zaczynów cementowych. Przeprowadzono analizę korelacyjną przepuszczalności dla gazu, porowatości i parametrów opisujących mikrostrukturę stwardniałych zaczynów cementowych. Przedstawiono zależności najbardziej wpływające na obniżenie przepuszczalności i – tym samym – na zwiększenie szczelności tworzącego się płaszcza cementowego.

EN

The article discusses the results of laboratory tests for recipes designed to reduce the permeability of hardened cement slurry. Samples of hardened cement slurries were cured from two to 28 days of hydration in borehole similar conditions. For samples cured for 28 days there were tests performed describing their crucial technological parameters and microstructure. The correlation analysis for gas permeability, porosity, and parameters describing the microstructure of the hardened cement slurries was performed. Most important factors influencing the reduction of permeability and thus improvement of tightness of cement sheath were analyzed and presented.

Słowa kluczowe

PL

przepuszczalność; porowatość; stwardniały zaczyn cementowy; mikrostruktura; krzywa regresji; średnica progowa; ciśnienie progowe; efekt brzegowy; powierzchnia właściwa

EN

permeability; porosity; hardened cement slurry; microstructure; threshold diameter; threshold pressure; surface area

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 71, nr 10
• Strony: 737--746
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., fot., rys., tab.

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

autor

Stryczek S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu al. Mickiewicza 30 30-059 Kraków

autor

Wiśniowski R.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu al. Mickiewicza 30 30-059 Kraków

autor

Kotwica Ł.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Technologii Materiałów Budowlanych al. Mickiewicza 30. 30-059 Kraków

autor

Złotkowski A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu al. Mickiewicza 30 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Aksielrud G. A., Altszuler M. A.: Ruch masy w ciałach porowatych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1987.
• [2] Archie G. E.: The electrical Resistivity Log as an Aid in Determining Some Reservoir Characteristics. Transactions of American Institute of Mining and Metallurgical Engineers 1942, vol. 146.
• [3] Bentz D. P., Mizell S., Satterfield S., Devaney J., George W., Ketcham P., Graham J., Porterfield J., Quenard D., Vallee F., Sallee H., Boller E., Baruchel J.: The visible cement data set. Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology 2002, 107, s. 137–148.
• [4] Dohnalik M., Zalewska J.: Korelacja wynikow laboratoryjnych uzyskanych metoda rentgenowskiej mikrotomografii, jadrowego rezonansu magnetycznego i porozymetrii rteciowej. Nafta-Gaz 2013, nr 10, s. 735–743.
• [5] Habrat S., Raczkowski J., Zawada S.: Technika i technologia cementowan w wiertnictwie. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1980.
• [6] Kaczmarczyk J., Dohnalik M., Zalewska J., Cnudde V.: The interpretation of X-ray Computed Microtomography images of rocks as an application of volume image processing and analysis. 18th International Conference on Computer Graphics, Visualization and Computer Vision’2010 (WSCG 2010), Pilzno 1–4.02.2010, WSCG2010 Communication Papers Proceedings, s. 23–30.
• [7] Kremieniewski M.: Badania porowatosci stwardnialych zaczynow cementowych. Praca naukowo-badawcza, Kraków 2011, nr. archiwalny DK-4100-24/11.
• [8] Kremieniewski M.: Ocena przepuszczalnosci kamieni cementowych pod katem ograniczenia migracji gazu. Prace naukowe INiG – PIB 2014, nr 196.
• [9] Kremieniewski M.: Wplyw warunkow hydratacji na strukture przestrzenna kamieni cementowych. Nafta-Gaz 2013, nr 1, s. 51–56.
• [10] Lu S., Landis E. N., Keane D. T. : X-ray microtomographic studies of pore structure and permeability in Portland cement concrete. Materials and Structures 2006, 39, s. 611–620.
• [11] Nelson B.: Cementowanie otworow wiertniczych. Schlumberger Edicational Service, Houston, Texas USA, 1990.
• [12] Stryczek S., Brylicki W., Rzepka M.: Badania mikrostruktury stwardnialych zaczynow cementowych stosowanych do uszczelniania glebokich otworow wiertniczych. Wiertnictwo, Nafta, Gaz 2006, tom 23, zeszyt 1.
• [13] Stryczek S., Gonet A., Wisniowski R.: Wplyw wspolczynnika wodno-cementowego na parametry technologiczne swiezych zaczynow sporzadzonych na osnowie cementow wieloskladnikowych. Wiertnictwo, Nafta, Gaz 2005, nr 22/1.
• [14] Stryczek S., Malolepszy J., Gonet A., Wisniowski R., Kotwica L., Zlotkowski A., Ziaja J.: Popioly z fluidalnego spalania wegla brunatnego jako dodatek do zaczynow uszczelniajacych. Monografia. Wydawnictwo AGH, Kraków 2013.
• [15] Such P.: Metodyka i interpretacja pomiarow porozymetrycznych. Prace IGNiG, Kraków 1994.
• [16] Such P.: Model fizyczny przestrzeni filtracji basenu czerwonego spagowca. Prace IGNiG, Kraków 1996.
• [17] Such P.: Przestrzen porowa skal lupkowych. Nafta-Gaz 2012, nr 9, s. 561–565.
• [18] Such P.: Zastosowanie rachunku fraktalowego w badaniach przestrzeni porowej skal zbiornikowych. Prace IGNiG 2002, nr 115, s. 27.

Uwagi

PL

Praca została zrealizowana w ramach Programu Blue Gas – projekt Optidrilltec finansowanego przez NCBiR.