بررسی جامع افزودنی‌های سیمان چاههای نفت و گاز
اسلاید 1: نقش نانوذرات مختلف در ارتقاء خواص سیمان مورد استفاده در سیمان کاری چاه های نفت و گازFarhood NavaieHakim Sabzevari University5th National and 1th International Conference On Cement Industry and Oncoming HorizonTehran/Iran 10-11 November 2019The Role of Different Nanoparticles in Improving the Properties of Cement Used in Cementing Oil and Gas Wells فرهود نوائیTehran, Iran 10-11 Nov. 2019
اسلاید 2: خلاصهسیمان کاری لوله های جداری از مهمترین قسمت های حفاری چاه های نفت و گاز به شمار می رود.. در این مطالعه نقش نانو سیلیکا، نانوگرافیتها، نانوژئوپلیمرها و نانوسلولزها بر ارتقاء خواص مختلف سیمان مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند. آزمایش ها نشان می دهند که افزودن مقادیر بسیار کم از نانوذرات مذکور باعث بهبود بسیار زیادی در خواص مطلوب سیمان حفاری گردیده و کاهش هزینههای عملیات را به دنبال دارد. کلمات کليدي: سیمان حفاری، چاههای نفت و گاز، نانو ذرات، استحکام سیمان، بندش سیمان، نفوذ گاز در سیمان.Tehran, Iran 10-11 Nov. 2019Hakim Sabzevari University5th National and 1th International Conference On Cement Industry and Oncoming HorizonTehran/Iran 10-11 November 2019
اسلاید 3: 1. مقدمه در عملیات حفاری یک چاه نفت و گاز لازم است که حفره ایجاد شده توسط مته، لوله گذاری و سپس سیمان کاری شود. دوغاب سیمان پس از بسته شدن مانند یک غلاف محکم لوله ها را دربر می‌گیرد و به سازند پیوند می دهد. عدم توفیق در عملیات سیمان کاری تأثیر زیادی بر موفقیت حفاری، عمر چاه، مقدار تولید و مدت بهره دهی چاه می گذارد [1]. دما و فشار بالا می‌تواند دوغاب سیمان را در میانه عملیات سیمان کاری به قدری سفت کند که پمپاژ دوغاب غیر ممکن شود. بنابراین زمان بندش دوغاب سیمان چاه نفت باید قابل کنترل باشد[2]. مهاجرت گاز و سیالات سازند به درون ستون سیمان یکی دیگر از مشکلات متداول و در عین حال پر هزینه چاههای گاز و بعضی چاه های نفتی است که تا زمان بیشتر بودن فشار سیمان از سازند گاز وارد آن نخواهد شد. دو عامل عمده تاثیر گذار بر فشار هیدرواستاتیکی دوغاب سیمان چگالی و حالت مقاومت ژله ای دوغاب سیمان هستند[3]. Tehran, Iran 10-11 Nov. 2019Hakim Sabzevari University5th National and 1th International Conference On Cement Industry and Oncoming HorizonTehran/Iran 10-11 November 2019
اسلاید 4: 1. نانو سیلیکا ذرات نانو سیلیکا تقریباً هزار مرتبه از میانگین اندازه ذرات سیمان کوچکتر است. این ذرات فضای خالی بین دانه های سیمان را پر میکند و بنابراین یک اثر پر کنندگی دارد در نتیجه باعث افزایش چگالی آن میشود و باعث کاهش زمان بندش سیمان، افزایش استحکام تراکمی وکاهش هرزروی سیال آن میشود [4].1.2. اثر نانوسیلیکا بر زمان بندش و دمای هیدراسیون سیمان زمان بندش سیمان عبارت است مدت زمانی که پس از آن سیمان شروع به سفت شدن میکند. گزارشها نشان می دهد که اضافه کردن تنها یک درصد نانو سیلیکا به سیمان، باعث کاهش ۸۰ درصدی زمان بندش می شود. افزایش درصد نانو سیلیکا به 1.5 درصد، باعث کاهش مجدد ۳۷ درصدی زمان بندش می شود. نکته دیگری که باید به آن توجه کرد واکنش شیمیایی بین سیمان و مولکولهای آب است که به آن هیدراسیون گفته می شود. نانو سیلیکا سرعت واکنش هیدراسیون را سرعت می بخشد [5].Tehran, Iran 10-11 Nov. 2019Hakim Sabzevari University5th National and 1th International Conference On Cement Industry and Oncoming HorizonTehran/Iran 10-11 November 2019
اسلاید 5: 2.2. اثر نانوسیلیکا بر استحکام تراکمی سیمان برای آزمایش استحکام تراکمی سیمان، فشار مورد نیاز برای خرد کردن یک قالب سیمان با هندسه مشخص تحت تراکم نامحدود و یک محور اندازه گیری می شود. معمولاً استحکامی تراکمی به میزان ۱۰۰ پام برای نگه داشتن لوله های جداری کافی بوده و برای ادامه حفاری معیار استحکام تراکمی ۵۰۰ پام در نظر گرفته می شود [6].نانو سیلیکا می تواند چگالی دوغاب سیمان را افزایش دهد و خواص مکانیکی آن را بهبود بخشد. مشاهده شده است که با افزایش درصد وزنی نانو سیلیکا استحکام تراکمی دوغاب سیمان افزایش پیدا می کند. هرچند اگر نسبت نانو سیلیکا در دوغاب سیمان از حد معینی بیشتر شود منجر به کاهش استحکام تراکمی سیمان خواهد شد. گزارش ها نشان می دهد افزودن تنها یک درصد نانو سیلیکا به دوغاب سیمان باعث افزایش ۱۰۰ درصدی استحکام تراکمی آن میشود. بیشترین افزایش استحکام تراکمی در حضور یک درصد نانو سیلیکا گزارش شده است .[5]Tehran, Iran 10-11 Nov. 2019Hakim Sabzevari University5th National and 1th International Conference On Cement Industry and Oncoming HorizonTehran/Iran 10-11 November 2019
اسلاید 6: 3.2. اثر نانوسیلیکا بر هرزروی سیال استفاده از نانو سیلیکا با درصدهای مختلف نشان می‌دهد که با افزایش درصد نانو سیلیکا در دوغاب سیمان، میزان هرزروی سیال کاهش پیدا میکند. افزودن تنها یک درصد نانو سیلیکا به دوغاب سیمان باعث کاهش ۴۳% هرزروی می گردد. این در حالی است که افزودن بیشتر درصد نانو سیلیکا باعث کاهش هرزروی به مقدار کمی خواهد شد [5].3. نانوپلاکتهای گرافیتی GNPدما و فشار بسیار بالا در اعماق چاه های نفت و گاز گاهی اوقات منجر به ایجاد ترک های بسیار ریز در غلاف سیمان اطراف لوله جداری میشود. این نانوذرات در محیط های آبی تمایل به تجمع دارند در حالیکه برای افزایش کارایی نانو ذرات می بایست این ذرات به صورت یکنواخت در سیال بخش شوند. بنابراین یکی از چالشهای اساسی استفاده از این نوع نانوذرات به عنوان افزایه سیمان حفاری، روش هایی برای جلوگیری از تجمع آنها و پخش شدن آنها به صورت یکنواخت در سراسر دوغاب سیمان می باشد. در واقع این خاصیت حاصل از شکل هندسی آن با حذف مسیرهای نفوذ در سیمان عکس شده و کیفیت سیمان را به عنوان یک مانع عبور سیالات به شدت افزایش می دهد و در نهایت منجر به افزایش دوام و طول عمر غلاف سیمان می گردد.Tehran, Iran 10-11 Nov. 2019Hakim Sabzevari University5th National and 1th International Conference On Cement Industry and Oncoming HorizonTehran/Iran 10-11 November 2019
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.