طراحی سیمان سبک با استفاده از گویهای شیشهای توخالی
[پایاننامه]
/عماد شیرازی
: مهندسی نفت
، ۱۳۹۶
۱۰۵ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
نفت
۱۳۹۶/۰۸/۰۰
صنعتی سهند
سیمانکاری چاههای نفت و گاز بخش مهمی از عملیات تکمیلی حفاری چاه محسوب میشود که به دلیل تجدید ناپذیری دارای حساسیت خاصی بوده و کیفیت آن در طول عمر چاه تأثیرگذار است .افزایههای مختلف معمولا بهمنظور افزایش یا کاهش سرعت بندش، بهینهسازی خواص رئولوژیکی، جلوگیری از تهنشینی جامدات معلق، کنترل هرزروی و در برخی موارد جلوگیری از مهاجرت گاز در دوغاب سیمان استفاده میشوند .ساخت دوغابهای سبک وزن جهت کاهش وزن ستون سیمان و ممانعت از شکست سازندها و نیز جلوگیری از هرزروی در سازندهای شکسته شده و ترکدار، نیازمند به بهکارگیری روشهای سبکسازی دوغاب سیمان است .روشهای سبک سازی دوغاب سیمان شامل سه گروه کلی، استفاده از مواد افزودنی آبخواه ، استفاده از مواد جامد سبکتر از سیمان و آب و نیز بهکارگیری هیدروکربنهای مایع و گازی در دوغاب جهت کاهش وزن است .در این پژوهش از گویهای شیشهای توخالی (HGS) بهمنظور ساخت دوغابهای سبک استفاده شد .گویهای شیشهای توخالی ذرات جامد سبک وزن بوده که از لحاظ شیمیایی خنثی هستند .این ذرات به دلیل مقاومت بالا و دانسیته کم، یک روش کاربردی برای کاهش دانسیته سیالات حفاری و دوغاب سیمان محسوب میشوند .در این راستا با استفاده از گویهای شیشهای توخالی، نانو ذرات HSL سیمان کلاس G و در حضور سایر افزودنیهای موردنیاز برای سازگاری دوغاب با شرایط ته چاهی، ۶ نمونه دوغاب طراحی شد .و سپس جهت بررسی سبک سازی دوغاب :آنالیزهایی از قبیل تعیین دانسیته دوغاب، اندازهگیری مقاومت فشاری ۲۴ ساعته، خواص رئولوژی دوغاب و میزان افت صافی انجام شد .نتایج آزمایش دانسیته نشاندهنده این موضوع بود که با افزایش غلظتHGS ، دانسیته دوغاب کاهش مییابد بهطوریکه در مقایسه با دوغاب استاندارد طراحی شده، دانسیته دوغاب حاوی ۴۰ HGS تا ۴۴ کاهش یافت و به مقدار ppg ۸/۹۶ رسید .در دمایF ۲۰۰ و فشار psi ۴۰۰۰ مقدار مقاومت فشاری دوغاب فوق سبک ساختهشده با استفاده از HGS و سیمان کلاس G ، psi ۸۹۹ به دست آمد .نتایج آزمایشهای رئولوژی نشان داد که دوغابهای طراحیشده خواص رئولوژیکی مناسبی از خود نشان دادند که منجر به ساخت دوغابهایی با گرانروی خمیری نسبتا کم در نقطه واروی نسبتا بالا شد .بر اساس نتایج آزمایشهای فیلترپرس افت صافی دوغابهای طراحی شده در محدوده مناسب کمتر از cc ۵۰ در min ۳۰ به دست آمد