W artykule przedstawiono wyniki badań kamieni cementowych sporządzonych z obciążonych zaczynów lateksowych, w których jako materiał wiążący zastosowano cement hutniczy CEM III/A 32,5 oraz mieszaniny cementów hutniczego i wiertniczego typu WG i G. Próbki kamieni przez okres 28 dni poddano oddziaływaniu wód złożowych z wysoką zawartością jonów magnezu. Opracowano składy zaczynów cementowych dających kamienie cementowe nieprzepuszczalne dla gazu o wysokiej wytrzymałości na ściskanie, odporne na działanie wysoko zmineralizowanych solanek magnezowych.
EN
This paper presents cement stone laboratory test results. The weighted cement stone contained latex and as a cement source material slag cement CEM III/A 32,5 was used as well as mixtures of slag cements with drilling cement WG and G. Cement stone samples were aged 28 days in reservoir waters with high magnesium ion content. Cement compositions developed in our laboratory permitted to obtain gas impermeable stones having high compression strength and resistant to highly mineralized magnesium brines.
Podczas uszczelniania kolumn rur okładzinowych w otworach gazowych oraz przeznaczonych do sekwestracji CO2 bardzo ważnym czynnikiem jest otrzymanie jednolitego, pozbawionego mikronieszczelności płaszcza cementowego. Objętość i rozmiary porów określają przydatność zaczynu cementowego do zastosowania w otworze wiertniczym w celu uszczelnienia danego rodzaju złoża. Na porowatość kamieni cementowych już w początkowym etapie projektowania zaczynu wpływa szereg czynników. Badanie struktury stwardniałego zaczynu uszczelniającego w trakcie hydratacji w warunkach otworopodobnych pozwala dobrać skład zaczynu, który po związaniu charakteryzuje się minimalną porowatością i przepuszczalnością. Działanie takie podejmowane jest w celu wyeliminowania niepożądanego zjawiska przechodzenia gazu przez matrycę kamienia cementowego. W publikacji przedstawione zostały badania laboratoryjne stwardniałych zaczynów uszczelniających, których matryca cementowa została doszczelniona w celu zminimalizowania porowatości oraz przepuszczalności. Badania struktury porowej kamieni cementowych przeprowadzone zostały za pomocą porozymetru rtęciowego.
EN
During the sealing of the casing in the gas boreholes and wellbore intended to CO2 sequestration very important factor is obtaining a uniform, devoid of micro-leaks cement coat. Volume and pore size determines the suitability of cement slurry used in the boreholes to seal the given deposit. The porosity of the cement stone in the early design stage is affected by number of factors. The structure study of the hardened cement slurry during hydration in conditions similar to those that occur in boreholes allows to choose the composition of the slurry, which after setting is characterized by a minimum porosity and permeability. Such action shall be taken to eliminate the undesirable effect of gas passing through the matrix of cement stone. The publication presents the laboratory tests of hardened sealing slurries, which had sealed cement matrix to minimize the porosity and permeability. Tests of pore structure of cement stone were carried out using a mercury porosimeter.
Pomiary parametrów technologicznych zaczynów cementowych pozwalają na określenie oraz odpowiedni dobór domieszek i dodatków do konkretnych warunków otworowych. Laboratorium Zaczynów Uszczelniających od wielu lat prowadzi badania i modyfikacje zaczynów cementowych, stosowanych podczas uszczelniania otworów wierconych, tak w rejonie przedgórza Karpat, jak i na Niżu Polskim. Laboratorium dysponuje szeroką gamą specjalistycznej aparatury, dzięki której możliwe jest określenie parametrów zarówno zaczynów świeżych, jak i stwardniałych. Do badań świeżo sporządzonych zaczynów cementowych służą: — wiskozymetry Fann — określanie właściwości reologicznych zaczynu cementowego, — konsystometry: ciśnieniowy i atmosferyczny — badanie przebiegu czasu gęstnienia zaczynu cementowego, — prasy filtracyjne— określenie filtracji zaczynu cementowego; natomiast do badań wiążącego zaczynu i kamieni cementowych: — ultradźwiękowy Analizator Cementu (UCA z segmentem SGSM) — określanie wczesnej wytrzymałości mechanicznej kamienia cementowego oraz statycznej odporności żelu na ścinanie, — aparat do badania migracji — badanie migracji gazu przez wiążący i stwardniały zaczyn cementowy, — przepuszczalnościomierz — badanie przepuszczalności gazu przez kamień cementowy, — maszyna wytrzymałościowa — określanie mechanicznej wytrzymałości kamienia cementowego (metodą niszczącą), — porozymetr rtęciowy — badanie struktury porowatej kamienia cementowego.
EN
The study of technological parameters of cement slurries allows the determination and appropriate choice of additives for specific borehole conditions. The Sealing Slurries Laboratory has been researching and making modification of cement slurries used to sealing of boreholes drilled in area Carpathian Forehead and Polish Lowland for many years. Laboratory has a wide range of specialized equipment, which makes it possible to determine the parameters of both fresh and hardened slurries. To study freshly prepared slurries cement are used: — Viscometers — determination of rheological properties of cement slurries, — Consistometers: atmospheric and HTHP — to examine the time course of thickening of the cement slurries, — HTHP Fluid Loss Testers — definition of filtration of the cement slurry; and for cement stone samples: — Ultrasonic Cement Analyzer (with Static Gel Strength Measurement) — determination of early strength of cement stone (non-destructive method) and the static shear resistance of the gel, — Fluid Gas Migration Analyzer — study of gas migration through cement slurries and cement stone, — Permeability Tester — study of cement stone permeability, — Compressive Strength Tester — determination of mechanical strength of cement stone (destructive method), — Mercury Porosimeter — study of the pore structure of cement stone.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wpływ temperatury oraz ciśnienia hydratacji zaczynu uszczelniającego na kształtowanie się struktury porowej powstałego kamienia cementowego. Badane próbki kamieni cementowych sporządzono z zaczynów uszczelniających wytypowanych do stosowania na złożach gazowych. W celu poprawy szczelności matrycy cementowej, a tym samym przeciwdziałania migracji gazu, zastosowano dodatek mikrocementu oraz dodatki polimerowe.
EN
The paper presents the effect of temperature and hydration pressure of cement slurry on the formation of the pore structure of the cement stone formed. Tested cement stone samples were made form cement slurries selected for use in gas wells. In order to improve the integrity of cement matrix and thus prevent gas migration microcement and polymer additives were used.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.