Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Doszczelnienie matrycy kamieni cementowych otrzymanych z zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnych magazynów wodoru w kawernach solnych

Kędzierski Miłosz, Rzepka Marcin

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 1

3--11

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań nad doszczelnieniem matrycy kamieni cementowych otrzymanych z zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnych magazynów wodoru w kawernach solnych. W recepturach zaczynów cementowych została zwiększona ilość dodatku mikrocementu oraz podjęto próbę zastosowania wybranych rodzajów nanomateriałów. Receptury cementowe opracowane zostały w INiG – PIB w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających. Badania przeprowadzono dla temperatury 25°C i ciśnienia 10 MPa. W badanych zaczynach cementowych jako spoiwo wiążące zastosowano cement wiertniczy G. Zaczyny cementowe sporządzano na solance o pełnym nasyceniu o gęstości 1200 kg/m3 ze względu na bezpośrednią obecność soli w otworze. Do solanki dodawano kolejno środki: odpieniający, upłynniający i obniżający filtrację oraz nanomateriały. Pozostałe składniki: mikrocement, gips modelowy oraz cement mieszano ze sobą i wprowadzano następnie do wody zarobowej. W przypadku każdego zaczynu cementowego wykonywano badania parametrów technologicznych takich jak: właściwości reologiczne, gęstość, rozlewność, odstój wody oraz czas gęstnienia zaczynu. Przeprowadzano również badania wytrzymałości na ściskanie po 7 dniach oraz po 1 i 6 miesiącach, a także pomiar porowatości stwardniałych zaczynów cementowych po 6 miesiącach deponowania w pełni nasyconej solance. Opracowane zaczyny cementowe charakteryzowały się dobrymi parametrami reologicznymi oraz zerowym odstojem wody. Gęstości zaczynów cementowych wahały się w przedziale od 1910 kg/m3 do 1940 kg/m3 . Wszystkie zbadane stwardniałe zaczyny cementowe charakteryzowały się zwartą mikrostrukturą o niskiej zawartości makroporów. Udział porów o średnicy powyżej 10 000 nm wyniósł od 1,3% do 3,2% ilości wszystkich porów. Natomiast udział porów o średnicy poniżej 100 nm w całej matrycy stwardniałego zaczynu cementowego wyniósł od 94,3% do 97,5%. Dodatek większej ilości mikrocementu oraz wprowadzenie nanokomponentów do receptur zaczynów cementowych spowodowały wzrost wytrzymałości na ściskanie oraz obniżenie porowatości kamieni cementowych.

EN

The article presents the results of research on the sealing of the matrix of cement stones derived from cement slurries, specifically designed for underground hydrogen storage in salt caverns. This study involved increasing the amount of microcement in cement slurry mixes and experimenting with selected types of nanomaterials. Laboratory tests of cement slurries were conducted at the Oil and Gas Institute – National Research Institute, under controlled conditions of 25°C and 10 MPa. Cement slurries were prepared on the basis of class G oil-well cement. Cement slurries were prepared on fully saturated brine with a density of 1200 kg/m3 reflecting the direct presence of salt in the wellbore. The agents added into the brine included defoamers, liquefying agents, fluid loss control additive and nanocomponents. The other ingredients – microcement, model gypsum and cement – were mixed together and then added to the mixing water. The cement slurries were tested for rheological parameters, density, free water, fluidity, filtration and thickening time. Compressive strength tests were conducted at intervals of 7 days, 1 month and 6 months, along measurement of porosity of hardened cement slurry after 6 months of depositing fully saturated brine. The developed cement slurries exhibited favorable rheological parameters and no free water. The densities of tested slurries ranged from 1910 kg/m3 to 1940 kg/m3 . All hardened cement slurries tested were characterized by a compact microstructure with a low content of macropores. The proportion of pores with a diameter above 10,000 nm ranged from 1.3 to 3.2% of all pores. Whereas, the proportion of pores with a diameter below 100 nm in the entire cement stone matrix ranged from 94.3 to 97.5%. The addition of a larger amount of microcement and nanocomponents to the cement slurry mixes resulted in an increase in compressive strength and a decrease in the porosity of cement stones.

2

Wpływ mikrocementu na parametry zaczynu i kamienia cementowego

Kut Ł.

Nafta-Gaz

|

2011

|

R. 67, nr 12

903-908

PL

Na rynku krajowym pojawia się szereg nowych spoiw hydraulicznych, które mogą zostać wykorzystane do sporządzania zaczynów cementowych. Jednym z nich jest mikrocement, który może być dodawany do zaczynów cementowych podczas ich sporządzania. Stosowanie mikrocementu w mieszaninach powoduje m.in. zwiększenie ich gęstości i dzięki jego drobnemu uziarnieniu wpływa na zmniejszenie porowatości stwardniałego zaczynu cementowego. W Instytucie Nafty i Gazu przeprowadzono badania wpływu mikrocementu produkcji krajowej (Jelcz-Laskowice koło Wrocławia) i produkcji niemieckiej "Ultrafin" na właściwości reologiczne zaczynu cementowego oraz parametry mechaniczne kamienia cementowego.

EN

In the domestic market there are a number of new hydraulic binders, which may be used to make cement slurries. One of them is a microcement, which can be added to cement slurries in their preparation. Use microcement mixed results in minutes increase their density and reduces the porosity of hardened cement stone thanks for the small grain size. The Oil and Gas Institute conducted a comparative study microcement influence domestic production and the production of German "Ultrafin" on the rheological properties of cement grout and the mechanical properties of cement stone.

3

Zaczyny cementowe z dodatkiem mikrocementu do uszczelniania rur okładzinowych w warunkach wysokich temperatur i ciśnień złożowych

Rzepka M., Kątna Z.

Nafta-Gaz

|

2006

|

R. 62, nr 7-8

364-369

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych zaczynów cementowych z dodatkiem mikrocementu, przeznaczonych do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych. Użyty w badaniach mikrocement posiadał ziarna o rozmiarze ok. 1/10 wielkości ziaren cementu portlandzkiego. Opracowane zaczyny cementowe cechowały się dobrymi parametrami technologicznymi a powstały po ich związaniu kamień cementowy był nieprzepuszczalny dla gazu.

EN

Cement slurries mixed with microcement additive for casing sealing in gas wells were tested in our laboratory. Microcement used in these tests had grain size about 1/10 of portalnd cement grain size. Cement slurries had good technical parameters and developed into gas impermeable cement stone.

4

Mikrocement jako dodatek do zaczynów cementowych stosowanych do izolacji horyzontów produktywnych w złożach gazowych

Fornal J., Kątna Z.

Prace Instytutu Górnictwa Naftowego i Gazownictwa

|

2000

|

nr 110 wyd. konferencyjne

503--507

EN

One of methods used to prevent gas migration through a setting cement slurry is "sealing off" the cement slurry by introducing into it's micropores a substance of much smaller grains than the cement grains. Mikrocement is a product having grain sizes about 1/10 of normal cement grain size. Mikrocement addition into cement slurry was tested in IGNiG laboratories. As a result, slurries for use at temperatures 20 to 90°C were designed. Gas migration simulations conducted in annular space filled with slurry with 5 to 10% Mikrocement addition have shown no signs of gas permeation during setting and after cement hardening. This publication discusses Antygaz M (gas migration resistant slurry) composition containing Mikrocement PSP 402 and the test results of gas flow through a setting slurry.