بررسی خواص سیمان های جداره چاه نفت حاوی رزین پلیمری و نانوسیلیکا

سیمانکاری چاه نفت عبارت است از عمل مخلوط کردن دوغاب سیمان و پمپ کردن آن در فضای دالیزی پشت رشتهجداری و دیواره چاه که در این عمل سیمان خود را گرفته و رشته جداری را به سازند پیوند می دهد. وظیفه سیمان پشتلوله جداری، کمک به محافظت لوله جداری در برابر فشار سازند و محافظت از خوردگی لوله ها در اثر سیالات خورنده یاتماس با چینه ها می باشد. همچنین سیمان یک سد غیر قابل نفوذ در برابر گاز ها و سیالات سازند ایجاد می نماید و بهاین ترتیب از مهاجرت سیالات از سازندی به سازند دیگر یا به سطح ممانعت می کند. اولین پارامتر مؤثر در فشارهیدرواستاتیک چاه در حفاری و سیمانکاری، وزن حجمی سیالات مورد استفاده است که سازند های اطراف چاه در معرضتماس و تحت فشار آن ها خواهند بود. هم چنین وزن دوغاب های متداول مورد استفاده برای عملیات سیمان کاری 114-125 (pcf) می باشد و از آن جا که بسیاری از سازندها تحمل فشار هیدرواستاتیکی چنین دوغاب هایی را ندارند برایجلوگیری از شکستن طبقات و هرزروی دوغاب در سازندها در مقاطع ضعیف و شکننده باید دوغاب های سبک تری به کاربرد. در این پروژه به ساخت و تولید دوغاب سیمانی سبک با پایه ای از مواد نانو ساختار و بیوپلیمر با وزن 82pcf پرداختهشده است. به این منظور که در این فرمولاسیون جدید دو گروه از مواد یعنی نانو ذرات سیلیس کروی و بیوپلیمر زانتاناستفاده شده است. تبدیل فرمولاسیون دوغاب معمولی به فرمولاسیون جدید با ترکیبات نانو و بیوپلیمر باعث کاهش وزندوغاب سیمان، بهبود خصوصیات رئولوژی و ساختاری دوغاب و همچنین افزایش مساحت سطح و کنترل تخلخل و سایزمی شود که در خصوصیات رئولوژی و مکانیکی مؤثر بوده و باعث سبکی سیمان می شود. بعد از تهیه دوغاب سبک بااستفاده از مواد جدید کلیه آزمایش های مربوط به خواص مکانیکی و رئولوژیکی آن بررسی گردید به گونه ای که استفادهاز نانو ذرات سیلیس و زانتان به ترتیب باعث بهبود و افزایش 50 % و 40% در میزان استحکام تراکمی 48 ساعته سنگسیمان شده اند. همچنین زانتان به عنوان یک ماده ضد هرزروی باعث کاهش هرزروی به میزان 80 % در میزان هرزرویسیال گردید. از طرف دیگر دوغاب با فرمولاسیون جدید دارای ستون کاملاً هموژن و یکدست نسبت به دوغاب شاهد شد.کلیه آزمایش ها بر اساس استاندارد API انجام گردید.

Keywords:

نانوسیلیکا , زانتان , سیمان سبک , خواص مکانیکی , خواص رئولوژی